RU2104039C1 - Live skin substituent, method of its preparing and method of live skin lesion treatment - Google Patents
Live skin substituent, method of its preparing and method of live skin lesion treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2104039C1 RU2104039C1 RU94046192A RU94046192A RU2104039C1 RU 2104039 C1 RU2104039 C1 RU 2104039C1 RU 94046192 A RU94046192 A RU 94046192A RU 94046192 A RU94046192 A RU 94046192A RU 2104039 C1 RU2104039 C1 RU 2104039C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microspheres
- cells
- skin
- substitute
- suspension
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
- A61K8/11—Encapsulated compositions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
- A61K8/96—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing materials, or derivatives thereof of undetermined constitution
- A61K8/98—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing materials, or derivatives thereof of undetermined constitution of animal origin
- A61K8/981—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing materials, or derivatives thereof of undetermined constitution of animal origin of mammals or bird
- A61K8/985—Skin or skin outgrowth, e.g. hair, nails
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/60—Materials for use in artificial skin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
- A61Q19/00—Preparations for care of the skin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
- C12N5/0697—Artificial constructs associating cells of different lineages, e.g. tissue equivalents
- C12N5/0698—Skin equivalents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
- A61K2800/40—Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
- A61K2800/41—Particular ingredients further characterized by their size
- A61K2800/412—Microsized, i.e. having sizes between 0.1 and 100 microns
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2502/00—Coculture with; Conditioned medium produced by
- C12N2502/09—Coculture with; Conditioned medium produced by epidermal cells, skin cells, oral mucosa cells
- C12N2502/094—Coculture with; Conditioned medium produced by epidermal cells, skin cells, oral mucosa cells keratinocytes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2502/00—Coculture with; Conditioned medium produced by
- C12N2502/13—Coculture with; Conditioned medium produced by connective tissue cells; generic mesenchyme cells, e.g. so-called "embryonic fibroblasts"
- C12N2502/1323—Adult fibroblasts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2531/00—Microcarriers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2533/00—Supports or coatings for cell culture, characterised by material
- C12N2533/30—Synthetic polymers
- C12N2533/40—Polyhydroxyacids, e.g. polymers of glycolic or lactic acid (PGA, PLA, PLGA); Bioresorbable polymers
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Birds (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к имплантантам ткани, в особенности к нанесению имплантантов кожи для обработки всего или части пораженного слоя кожи, например, при ожогах или других ранах. The invention relates to tissue implants, in particular to the application of skin implants to treat all or part of the affected skin layer, for example, burns or other wounds.
Поражения всего или части слоя кожи, например, при ожогах и других ранах, составляют значительные затраты в системе здравоохранения. Например, около двух миллионов людей в Северной Америке ежегодно страдают от ожогов. Из них около 200000 людей госпитализируют, 15000 из которых умирают по причине, связанной с ожогами. Общая стоимость лечения таких пациентов в госпитале составляет порядка 1000 долл. на 1% площади ожога (SU. S. 1992), так что на долю среднестатистического пациента с ожогами, составляющими от 20 до 30% общей площади кожного покрова тела, приходится около 25000 долл., не включая стоимость дальнейшего лечения и потенциальной потери производительности и дохода. Например, McMillan et. al (J.Burn Care Rehab, 6:444-446; 1985) показывает, что расходы на операции увеличиваются в логарифмической зависимости от процента площади ожога кожи. Ясно, что существует потребность в развитии технологии, которая позволила бы уменьшить эти затраты и облегчить страдания пациентов. Damage to all or part of the skin layer, for example, for burns and other wounds, is a significant cost to the healthcare system. For example, about two million people in North America suffer burns every year. Of these, about 200,000 people are hospitalized, 15,000 of whom die due to burns. The total cost of treating such patients in the hospital is about $ 1,000 per 1% of the burn area (SU. S. 1992), so the average patient with burns, ranging from 20 to 30% of the total body skin area, accounts for about $ 25,000 ., not including the cost of further treatment and potential loss of productivity and income. For example, McMillan et. al (J. Burn Care Rehab, 6: 444-446; 1985) shows that surgery costs increase in a logarithmic relationship to the percentage of skin burn area. Clearly, there is a need for the development of technology that would reduce these costs and alleviate the suffering of patients.
Кожа состоит из дермального слоя, который расположен под эпидермальным слоем. Дермальный слой состоит в основном из фибробластов и примерно в пять раз толще эпидермального слоя. Эпидермальный слой здоровой кожи, состоящий в основном из кератиноцитов и иммунных клеток, таких как дендритовые лангерансовые клетки, препятствует потере воды и проникновению микробов. Поэтому повреждения части или всего слоя кожного покрова может угрожать жизни человека. Таким образом, скорость заживления раны, предотвращающая потерю жизненно важных жидкостей организации и проникновение бактерий, является жизненно важным фактором выздоровления пациента. Соответственно разработан широкий спектр покрытий для ран с целью ускорения их заживления. The skin consists of a dermal layer, which is located under the epidermal layer. The dermal layer consists mainly of fibroblasts and is approximately five times thicker than the epidermal layer. The epidermal layer of healthy skin, consisting mainly of keratinocytes and immune cells, such as dendritic langerans cells, prevents the loss of water and the penetration of microbes. Therefore, damage to part or all of the skin layer can threaten a person’s life. Thus, the speed of wound healing, preventing the loss of vital organization fluids and the penetration of bacteria, is a vital factor in the patient's recovery. Accordingly, a wide range of coatings for wounds has been developed in order to accelerate their healing.
Существующий метод заживления ожогов и ран включает использование собственной кожи пациента или ткани, полученной от умершего или свиньи, для пересадки на рану пациента. Традиционная технология пересадки кожи, полученной от пациента, (аутопересадка) является обычно очень болезненной для пациента, и так уже страдающего от ожога или другой раны. Аутопересадка состоит из значительной толщины как эпидермального, так и дермального слоев кожи, взятой с другой части тела. С целью уменьшить количества кожи, взятой с другой части тела, а следовательно, и размер новой раны, аутопересаженную ткань обрабатывают таким образом, чтобы вдоль повреждения кожи образовать решетчатый образец. Однако решетчатый образец в слое дермы аутопересадки затем заполняется постоянной тканью шрама in vivo. Эти шрамы часто являются очень большими и могут быть сильно бесформенными или в зависимости от их месторасположения могут вызывать дисфункцию. Кроме того, у пациента может не оказаться достаточного количества необожженной поверхности для трансплантации достаточно большого количества пересаживаемой на другое место ткани. An existing method for healing burns and wounds involves using a patient’s own skin or tissue obtained from a deceased or a pig to transplant onto a patient’s wound. The traditional technology for skin grafts received from a patient (auto transplant) is usually very painful for a patient already suffering from a burn or other wound. An auto transplant consists of a significant thickness of both the epidermal and dermal layers of the skin taken from another part of the body. In order to reduce the amount of skin taken from another part of the body and, consequently, the size of a new wound, the autotransplanted tissue is treated in such a way as to form a lattice pattern along the skin lesion. However, the lattice sample in the autologous dermis layer is then filled with permanent scar tissue in vivo. These scars are often very large and can be very shapeless or, depending on their location, can cause dysfunction. In addition, the patient may not have enough unburnt surface for transplanting a sufficiently large amount of tissue transplanted to another place.
Пересадку кожи, полученной от умершего (аллопересадку) или от свиньи (ксенопересадку), используют для уменьшения страданий пациента и с тем, чтобы способствовать заживлению раны. Основным недостатком аллопересадки является возможность передачи заболевания (например, HIV, гепатит B). Более того, эпидермальный слой проявляет заметный антагонизм, ввиду чего пересаженная ткань, включая аллопересадку, которая не получена непосредственно от пациента, обычно отторгается в течение двух недель с момента пересадки. Хотя ксенопересадка представляет собой такой вид пересадки, при которой экономится ткань человека-донора, однако ткань отторгается даже еще быстрее, чем при аллопересадке, и она должна быть удалена на третий день после нанесения до высыхания и образования струпа и прежде сильного прилипания к ране, вызывающего необходимость хирургического вмешательства. A skin transplant obtained from a deceased (allotransplantation) or from a pig (xenotransplantation) is used to reduce the patient’s suffering and to promote wound healing. The main disadvantage of allotransplantation is the possibility of transmission of the disease (for example, HIV, hepatitis B). Moreover, the epidermal layer exhibits noticeable antagonism, as a result of which transplanted tissue, including allotransplantation, which is not obtained directly from the patient, is usually rejected within two weeks from the moment of transplantation. Although xenotransplantation is a type of transplant that saves human donor tissue, the tissue is rejected even faster than with allotransplantation, and it must be removed on the third day after application before drying and scab formation and before strong adhesion to the wound, causing the need for surgery.
Все эти виды пересадки кожи, а именно, аутопересадка, аллопересадка и ксенопересадка, обычно являются очень тонкими и непрочными, что очень затрудняет их транспортировку и обращение с ними. Помимо этого пересаженную ткань закрепляют на ране очень часто посредством обширных хирургических швов и/или скобок, что значительно повышает дискомфорт пациента. Кроме того, пациенты с серьезными ожогами или ранами уже подвергаются риску, что делает хирургическое вмешательство под наркозом еще более затруднительным и угрожающим жизни. All these types of skin grafts, namely auto transplant, allotransplant and xenotransplant, are usually very thin and fragile, which makes it very difficult to transport and handle them. In addition, the transplanted tissue is fixed on the wound very often through extensive surgical sutures and / or staples, which significantly increases the patient's discomfort. In addition, patients with severe burns or wounds are already at risk, making surgery under anesthesia even more difficult and life-threatening.
В более поздних разработках, например, в патенте США N 4996154 (опубл. 26 февраля 1991, на имя Millipore Corp. , США) и Beumar G.J. et. al. ("Biocompatibility and Characterization of a Polymeric Cell-Seeded Skin Substitute", 17th Ann Meeting Soc for Biomaterials; May 1-5, 1991, Scottsdale, Arizona, USA, p.263) предлагается выращивать клетки кожи на листах с ячейками для получения белкового имплантанта. Листы пришивают или прикрепляют скобками на область раны, и материал временной подложки-носителя обычно ресорбируется телом. Предварительные исследования показывают, что при этом может быть снижена степень роста ткани шрама. Кроме того, участок ячеистой матрицы более стабилен, чем пересаженная кожа. In later developments, for example, in US patent N 4996154 (publ. February 26, 1991, addressed to Millipore Corp., USA) and Beumar G.J. et. al. ("Biocompatibility and Characterization of a Polymeric Cell-Seeded Skin Substitute", 17th Ann Meeting Soc for Biomaterials; May 1-5, 1991, Scottsdale, Arizona, USA, p.263) it is proposed to grow skin cells on sheets with cells for protein implant. Sheets are sewn or brackets on the wound area, and the material of the temporary carrier substrate is usually resorbed by the body. Preliminary studies show that scar tissue growth can be reduced. In addition, the area of the cellular matrix is more stable than transplanted skin.
Однако существует множество проблем с плоскостными ячеистыми пленками или листами из регенерированной кожи. Участки ячеистой матричной кожи обычно поставляют размером около 10 см ширины на 10 см длины и толщиной лишь в несколько клеток. Специалисту понятно, что ожоги часто имеют большую и редко однородную глубину или плоскостную структуру. Участки неадекватно соответствуют контурным изменениям в коже, ввиду чего все же существует в большей или меньшей степени проблема обезображивания. Являясь более стабильными, чем пересадки, тонкие участки все же очень хрупкие и во многих случаях тонкие листы укрепляют для хирургических процедур металлической тканью, пропитанной нефтяным желе. Кроме того, небольшие куски все же должны быть пришиты и/или прикреплены скобками друг к другу и к телу, что приводит к удлинению хирургической процедуры на неделю и создает риск для пациента. However, there are many problems with planar cellular films or sheets of regenerated skin. Patches of cellular matrix skin typically deliver about 10 cm wide by 10 cm long and only a few cells thick. The specialist understands that burns often have a large and rarely uniform depth or planar structure. Patches inadequately correspond to contour changes in the skin, due to which, nevertheless, to a greater or lesser extent there is a problem of disfigurement. Being more stable than transplants, thin areas are still very fragile and in many cases thin sheets are strengthened for surgical procedures with a metal cloth impregnated with oil jelly. In addition, small pieces still have to be sewn and / or stapled to each other and to the body, which leads to an extension of the surgical procedure by a week and poses a risk to the patient.
Более того, нанесенные участки кожи имеют очень плохие характеристики газо- и массопередачи, что приводит к омертвлению ткани в результате недостаточного питания клеток. Это в свою очередь может привести к тому, что ткани образуют волдыри. Процессы газо- и массопередачи могут быть также ухудшены за счет остаточного слоя нефтяного желе после удаления металлической ткани с последующей хирургической процедурой. Остаточный слой нефтяного желе может даже привести к выделению различных факторов, таких как факторы роста, в этот слой, где они не будут затем в состоянии воздействовать на клетки. Moreover, the applied areas of the skin have very poor characteristics of gas and mass transfer, which leads to necrosis of the tissue as a result of insufficient nutrition of cells. This, in turn, can cause tissues to form blisters. The processes of gas and mass transfer can also be deteriorated due to the residual layer of oil jelly after removal of metal tissue with a subsequent surgical procedure. A residual layer of petroleum jelly can even lead to the release of various factors, such as growth factors, into this layer, where they will then not be able to act on the cells.
Другой недостаток заключается в фактическом развитии полученных из кожи клеток in vitro. Обычно эти зафиксированные клетки размножаются в статических условиях в сосуде для тканевой культуры, содержащем ячеистую матрицу в относительно небольшом объеме культуральной среды и, таким образом, создаются условия для пассивной газопередачи с поверхности среды к клеткам, находящимся на дне сосуда. Большое внимание уделяется расходу питательных веществ из среды, что может сопровождаться образованием микросреды в непосредственной близости от клеток. Такая микросреда содержит даже еще меньше питательных веществ и имеет тенденцию к повышенной концентрации метаболических промежуточных продуктов, что отрицательно отражается на развитии клеток. Для преодоления этих проблем требуется множество трудоемких операций для изменения среды, причем каждая операция увеличивает возможность микробного заражения. Another drawback is the actual development of skin-derived cells in vitro. Typically, these fixed cells multiply under static conditions in a tissue culture vessel containing a cellular matrix in a relatively small volume of the culture medium and, thus, conditions are created for passive gas transmission from the surface of the medium to cells located on the bottom of the vessel. Much attention is paid to the consumption of nutrients from the environment, which may be accompanied by the formation of a microenvironment in the immediate vicinity of the cells. Such a microenvironment contains even less nutrients and tends to increase the concentration of metabolic intermediates, which negatively affects the development of cells. To overcome these problems, many laborious operations are required to change the environment, and each operation increases the possibility of microbial infection.
С целью увеличения газо- и массопередачи была предложена культуральная система, заключенная в газопроницаемом мешке с рециркуляционным наносом (Marrow-Tech lnc. , USA) для циркуляции среды по поверхности развивающейся культуры на содержащейся внутри мешка ячеистой ткани. Клетки обычно посеяны беспорядочно на ячейке, в результате чего создается множество центров развития клеток. Однако любая твердо не прикрепленная к поверхности клетка может быть подвергнута циркуляции через насос и испытать сдвиговые и другие разрушающие воздействия. Система все же является трудоемкой и громоздкой, что приводит к повышению вероятности заражения ввиду чрезмерных требований в обращении с ней. Если система не является статичной, то среда не является полностью гомогенной и закрепленные на ячейке клетки не находятся в одной фазе развития ввиду полустатичных условий культивирования и беспорядочного посева клеток на ячейке. Кроме проблемы гомогенности внутри одного участка существует также проблема гомогенности от участка к участку по обычно обширной зоне повреждения кожи. Более того, эффективная площадь жизнеспособных клеток может быть значительно уменьшена сшиванием и/или соединением скобками по краям участка, что может разрушить или нарушить размножение клеток. In order to increase gas and mass transfer, a culture system was proposed that was enclosed in a gas-permeable bag with recirculating sediment (Marrow-Tech lnc., USA) to circulate the medium over the surface of the developing culture on the mesh tissue contained inside the bag. Cells are usually seeded randomly on a cell, resulting in many cell development centers. However, any cell that is not firmly attached to the surface can be circulated through the pump and experience shear and other destructive effects. The system is still laborious and cumbersome, which leads to an increase in the likelihood of infection due to excessive requirements for handling it. If the system is not static, then the medium is not completely homogeneous and the cells fixed on the cell are not in the same development phase due to the semi-static conditions of cultivation and random seeding of cells on the cell. In addition to the problem of homogeneity within one area, there is also the problem of homogeneity from site to site over the usually wide area of skin damage. Moreover, the effective area of viable cells can be significantly reduced by stapling and / or stapling along the edges of the plot, which can destroy or disrupt cell growth.
Ни одна из известных ранее технологий не обеспечивает соответствие изменениям контура поврежденной кожи. Редко когда поврежденная кожа имеет форму в совершенном соответствии с известными плоскостными пересадками и участками, что приводит к возможному образованию неконтактных зон, в которых новая кожа не вполне соответствует им. None of the previously known technologies provides compliance with changes in the contour of damaged skin. Rarely, when damaged skin has a shape in perfect accordance with known planar transplants and areas, which leads to the possible formation of non-contact areas in which new skin does not quite correspond to them.
Более того, многие из этих разработок не отвечают крайней потребности упрочнения слоя эпидермы. Пары воды проходят через неповрежденную кожу со скоростью около 8,5 г/м2•ч, а в области без слоя эпидермы - со скоростью около 150 г/м2•ч. В идеале проницаемость имплантанта кожи должна приближаться к проницаемости здоровой кожи для предотвращения высыхания ткани и тромбоза в случае, когда проницаемость слишком высока, и для предотвращения скопления жидкости и низкой адгезии пересаженной ткани в случае низкой проницаемости.Moreover, many of these developments do not meet the extreme need for hardening of the epidermis layer. Water vapor passes through intact skin at a speed of about 8.5 g / m 2 • h, and in an area without an epidermal layer, at a speed of about 150 g / m 2 • h. Ideally, the permeability of the skin implant should be close to that of healthy skin to prevent tissue drying and thrombosis when the permeability is too high, and to prevent fluid accumulation and low adhesion of the transplanted tissue in the case of low permeability.
Demetriou A. A. ("Replacement of liver function in rats by transplantation of microcarrier-attached hepatocytes" Science 233:1190-1192; September 12, 1986) описывает закрепления гепатоцитов на микроносителях из сшитого декстрана с колагеновым покрытием для последующей имплантации в область брюшины крыс. Микроносители используют как поверхность для закрепления, благодаря чему гепатоциты выживают и действуют in vivo. Имплантированные микроносители не ресорбируются и не разрушаются. Demetriou A. A. ("Replacement of liver function in rats by transplantation of microcarrier-attached hepatocytes" Science 233: 1190-1192; September 12, 1986) describes the attachment of hepatocytes to microcarriers from cross-linked dextran with a collagen coating for subsequent implantation in the region of rat peritoneum. Microcarriers are used as a surface for fixing, so that hepatocytes survive and act in vivo. Implanted microcarriers are not resorbed and not destroyed.
Международная заявка PCT/US90/02257 (Vacanti et. al., published November 1, 1990, WO 90/12604) относится к имплантанту большого объема клеток на полимерной матрице. Матрица представляет собой волокнистый биосовместимый способный разрушаться или неразрушающийся полотнообразный материал с промежутками 100-200 мкм. Vacanti et. al. описывает закрепление и развитие гепатоцитов на матрице для последующей имплантации в брыжейку тонкой кишки. International application PCT / US90 / 02257 (Vacanti et. Al., Published November 1, 1990, WO 90/12604) relates to an implant of a large volume of cells on a polymer matrix. The matrix is a fibrous biocompatible collapsible or non-degradable web-like material with gaps of 100-200 microns. Vacanti et. al. describes the fixation and development of hepatocytes on the matrix for subsequent implantation into the mesentery of the small intestine.
Задачей изобретения является создание заменителя здоровой кожи для лечения повреждений части или всего слоя кожи, таких как ожоги и ранения, который может приспосабливаться к изменениям контура, а также создание имплантанта, имеющего дермальный слой и функционирующий эпидермис и не требующего сшивания, закрепления скобками или другими методами. The objective of the invention is the creation of a substitute for healthy skin for the treatment of damage to part or all of the skin layer, such as burns and injuries, which can adapt to changes in the contour, as well as the creation of an implant having a dermal layer and functioning epidermis and not requiring stitching, bracing or other methods .
Согласно одному аспекту изобретения предложен заменитель здоровой кожи для полностью или частично поврежденного слоя кожи, характеризующийся тем, что он содержит множество микросфер из биосовместимого и ресорбирующегося in vivo материала и культуры кожных клеток, покрывающей микросферы, при этом микросферы с покрытием из кожных клеток наносят на поврежденную кожу. According to one aspect of the invention, there is provided a substitute for healthy skin for a fully or partially damaged skin layer, characterized in that it comprises a plurality of microspheres of biocompatible and resorbable in vivo material and a skin cell culture covering the microspheres, wherein the microspheres coated with skin cells are applied to the damaged skin.
Согласно другому аспекту изобретения предложен способ получения заменителя здоровой кожи, заключающийся в культивировании клеток кожи, получении множества биосовместимых ресорбирующихся микросфер и размножении закрепленных клеток кожи в среде до их слияния или приблизительного слияния с последующим концентрированием покрытых клетками микросфер до суспензии путем удаления части или почти что всей среды и нанесением суспензии покрытых клетками микросфер на область повреждения кожи. According to another aspect of the invention, a method for producing a substitute for healthy skin is provided, which consists in cultivating skin cells, producing a plurality of biocompatible resorbable microspheres and multiplying the attached skin cells in a medium until they merge or approximate merge, followed by concentration of the microspheres coated with cells to suspension by removing part or almost all medium and applying a suspension of cell-coated microspheres to the area of skin damage.
На фиг.1 изображена фотомикрография закрепленных дермальных фибробластов на микросферах через 1 ч после посева клеток; на фиг.2 - фотомикрография дермальных фибробластов, закрепленных на тех же микросферах, что и на фиг.1, через 22 ч после посева клеток; на фиг.3 - схематично повреждение всего слоя кожи; на фиг. 4 - схематично повреждение всего слоя кожи согласно фиг.3 с имплантацией заменителя здоровой кожи согласно изобретению; на фиг.5 - фотомикрография кератиноцитов, закрепленных на микросферах, через 24 ч после посева клеток; на фиг.6 - фотомикрография кератиноцитов, закрепленных на микросферах, через 24 ч после посева клеток, микросферы инкубированы в культуральной среде в течение 24 ч перед посевом клеток; на фиг.7 - гистограмма данных, полученных на цитофлуорометре; на фиг.8 - фотомикрография дермальных фибробластов, закрепленных на обработанных фактором закрепления микросферах, через 1 ч после посева клеток; на фиг.9 - фотомикрография дермальных фибробластов, закрепленных на микросферах, обработанных фактором закрепления, согласно фиг.8 через 22 ч после посева клеток; на фиг.10 - фотомикрография дермальных фибробластов, закрепленных на поверхности стекла (контрольный опыт); на фиг.11 - фотомикрография дермальных фибробластов, закрепленных на плоскостной поверхности PMB-PHV (сополимер полигидроксибутирата с полигидроксивалератом); на фиг.12 - фотомикрография дермальных фибробластов, закрепленных на плосткостной поверхности PMB-PHV, обработаннной фактором закрепления. Figure 1 shows photomicrography of attached dermal fibroblasts on microspheres 1 h after cell seeding; figure 2 - photomicrography of dermal fibroblasts attached to the same microspheres as in figure 1, 22 hours after plating of cells; figure 3 - schematically damage the entire layer of skin; in FIG. 4 is a schematic illustration of the damage to the entire skin layer according to FIG. 3 with the implantation of a healthy skin substitute according to the invention; figure 5 - photomicrography of keratinocytes attached to the microspheres, 24 hours after plating of cells; 6 is a photomicrograph of keratinocytes attached to microspheres, 24 hours after plating of cells, microspheres are incubated in culture medium for 24 hours before plating of cells; Fig.7 is a histogram of data obtained on a cytofluorometer; on Fig - photomicrography of dermal fibroblasts attached to processed by a fixing factor microspheres, 1 hour after plating of cells; Fig.9 is a photomicrograph of dermal fibroblasts attached to microspheres treated with a fixing factor, according to Fig.8 after 22 hours after plating of cells; figure 10 - photomicrography of dermal fibroblasts attached to the surface of the glass (control experiment); 11 is a photomicrograph of dermal fibroblasts attached to the planar surface of PMB-PHV (copolymer of polyhydroxybutyrate with polyhydroxyvalerate); on Fig - photomicrography of dermal fibroblasts attached to the plastical surface of PMB-PHV treated with a fusing factor.
Согласно изобретению клетки закрепляют на микросферах для последующей имплантации in vivo. В особенности суспензию микросфер, покрытых клетками кожи, используют в качестве заменителя здоровой кожи в случае повреждения части или всего слоя кожи. Суспензию покрытых клетками кожи микросфер наносят непосредственно на поврежденную кожу таким же образом, как раствор или мазь. According to the invention, the cells are fixed on microspheres for subsequent implantation in vivo. In particular, a suspension of microspheres coated with skin cells is used as a substitute for healthy skin in case of damage to part or all of the skin layer. A suspension of microspheres coated with skin cells is applied directly to damaged skin in the same way as a solution or ointment.
Клетки кожи могут быть получены от пациента из относительно небольшого тканевого эксплантанта. Альтернативно дермальные фибробласты, проявляющие низкую аллергеничность в трансплантантах, могут быть получены от донора, включая умершего. Эпидермальный слой проявляет заметную антигеничность, поэтому имплантанты из этого слоя обычно необходимо получать непосредственно от пациента. Исследования показывают, однако, что лангерансовые клетки во многом ответственны за антигеничность эпидермального слоя (Bagot M. et. al., Clin Exp. Jmmunol. 71:138; 1988). Поэтому возможно получить чистую культуру кератиноцитов от донора, вследствие чего отторжение будет либо минимальным, либо вообще отсутствует. Skin cells can be obtained from a patient from a relatively small tissue explant. Alternatively, dermal fibroblasts exhibiting low allergenicity in transplants can be obtained from a donor, including a deceased. The epidermal layer shows significant antigenicity, therefore, implants from this layer usually need to be obtained directly from the patient. Studies show, however, that langerans cells are largely responsible for the antigenicity of the epidermal layer (Bagot M. et. Al., Clin Exp. Jmmunol. 71: 138; 1988). Therefore, it is possible to obtain a pure keratinocyte culture from a donor, as a result of which rejection will be either minimal or non-existent.
Согласно изобретению небольшой тканевый эксплантант, обычно размером 4 см2, получают от пациента или донора с помощью дерматома или другого подходящего хирургического инструмента. Эксплантант может включать только эпидермальный слой или комбинацию эпидермального и дермального слоев. Ткань затем разрушают под действием подходящего энзима по известной технологии и производят посев клеток в тканевой культуральной колбе для последующего клеточного увеличения фибробластов и/или кератиноцитов. Клетки дермальных и эпидермальных слоев могут быть выделены посредством энзимов, таких как диспаза либо посредством пропитки культуральной средой или буферным фосфатным раствором, либо другими хорошо зарекомендовавшими себя методами. Для специалистов понятно, что может быть создан "банк" клеток, полученных от донора, включая умершего, для своевременной обработки повреждений кожи.According to the invention, a small tissue explant, usually 4 cm 2 in size, is obtained from a patient or donor using a dermatome or other suitable surgical instrument. The explant may include only the epidermal layer or a combination of the epidermal and dermal layers. The tissue is then destroyed by the action of a suitable enzyme by known technology and the cells are seeded in a tissue culture flask for subsequent cell growth of fibroblasts and / or keratinocytes. Cells of the dermal and epidermal layers can be isolated by enzymes such as dispase, either by impregnation with culture medium or phosphate buffered saline, or other well-established methods. For specialists, it is clear that a “bank” of cells obtained from a donor, including a deceased, can be created for timely treatment of skin lesions.
Микросферы имеют диаметр в пределах от около 50 до 500 мкм и преимущественно в пределах от около 80 до 250 мкм. Микросферы могут быть изготовлены из различных материалов, как это будет более детально рассмотрено ниже. Важную роль при выборе материала играет биосовместимость и способность к ресорбции в теле без образования токсичных побочных продуктов. Одним из таких подходящих материалов является полигидроксибутират (PHB), который обычно используют для изготовления ресорбирующихся хирургических скобок или шовных материалов. PHB ресорбируется in vivo с образованием в качестве конечных продуктов двуокиси углерода и воды. Другими подходящими материалами являются полилактидгликолиды, которые выпускаются в промышленности для систем доставки медикаментов. Полимеры абсорбируют нерегулярным гидролизом сложноэфирных связей и разлагают на лактоновую и гликолевую кислоты, являющиеся обычными побочными продуктами метаболизма. The microspheres have a diameter in the range of about 50 to 500 microns, and preferably in the range of about 80 to 250 microns. Microspheres can be made of various materials, as will be discussed in more detail below. An important role in the choice of material is played by biocompatibility and the ability to resorb in the body without the formation of toxic by-products. One such suitable material is polyhydroxybutyrate (PHB), which is commonly used to make resorbable surgical staples or suture materials. PHB is resorbed in vivo to form carbon dioxide and water as end products. Other suitable materials are polylactide glycolides, which are commercially available for drug delivery systems. The polymers are absorbed by irregular hydrolysis of ester bonds and decomposed into lactonic and glycolic acids, which are common metabolic by-products.
Согласно одному варианту воплощения изобретения дермальные фибробласты, выделенные из тканевого эксплантанта, полученного от пациента или донора, культивируют в тканевой культуральной колбе до тех пор, пока не будет получено достаточное число клеток для достижения их жизнеспособной плотности в биореакторе от около или по меньшей мере 104 до 105 клеток/мл,
При типичной загрузке микросфер от 3 до 5 мг/л, что соответствует количеству примерно 5•106 микросфер/г сухого веса, плотность клеток соответствует примерно 5 клеткам/микросферу.According to one embodiment of the invention, dermal fibroblasts isolated from a tissue explant obtained from a patient or donor are cultured in a tissue culture flask until a sufficient number of cells is obtained to achieve a viable density in the bioreactor of about or at least 10 4 up to 10 5 cells / ml,
With a typical loading of microspheres from 3 to 5 mg / l, which corresponds to about 5 • 10 6 microspheres / g dry weight, the cell density corresponds to about 5 cells / microsphere.
После получения достаточного количества клеток их отделяют со дна тканевой культуральной колбы посредством, например, трипсина. Специалисту очевидно, что для получения необходимого количества клеток требуется некоторое число пассажей в различных по величине тканевых культуральных колбах. После этого производят посев клеток в биореакторе, содержащем подходящую культуральную среду и микросферы при плотности от 1 до 25 г/л, оптимально 2-5 г/л. Микросферы могут быть добавлены в культуральную среду либо непосредственно перед посевом клеток, либо микросферы предварительно перед посевом клеток пропитывают в этой среде некоторое время. Затем клетки закрепляют на микросферах в течение некоторого времени в статических или полустатических условиях, например, в течение 3-6 ч. After obtaining a sufficient number of cells, they are separated from the bottom of the tissue culture flask using, for example, trypsin. It will be apparent to one skilled in the art that, to obtain the required number of cells, a certain number of passages are required in tissue flasks of various sizes. After this, the cells are seeded in a bioreactor containing a suitable culture medium and microspheres at a density of 1 to 25 g / l, optimally 2-5 g / l. The microspheres can be added to the culture medium either immediately before seeding, or the microspheres are preliminarily impregnated in the medium before seeding for some time. Then the cells are fixed on the microspheres for some time under static or semi-static conditions, for example, for 3-6 hours
Стадия закрепления может быть осуществлена в сокращенном объеме среды с прерывающимся перемешиванием несколько минут каждые полчаса в течение 3-6 ч. The fixing step can be carried out in a reduced volume of medium with intermittent stirring for several minutes every half hour for 3-6 hours.
На фиг. 1 представлена фотомикрография, на которой показаны дермальные фибробласты, полученные из плаценты новорожденного (neo-natal foreskin), закрепленные на микросферах из PHB-PHV (сополимер полигидроксибутирата с полигидроксивалериатом), через 1 ч после посева клеток. Дермальные фибробласты начинают закрепляться на микросферах. In FIG. Figure 1 shows photomicrography showing dermal fibroblasts obtained from newborn placenta (neo-natal foreskin) attached to microspheres from PHB-PHV (polyhydroxybutyrate-polyhydroxyvaleriate copolymer), 1 h after cell plating. Dermal fibroblasts begin to attach to the microspheres.
Спустя некоторое время, достаточное для дальнейшего закрепления клеток на микросферах, добавляют оставшееся количество среды для создания желаемого рабочего объема при последующем непрерывном перемешивании. На фиг.2 представлена фотомикрография, на которой показаны дермальные фибробласты, закрепленные на микросферах из PHB-PHV, согласно фиг.1 через 22 ч после посева. Большинство дермальных фибробластов, закрепленных на микросферах, из сферических превратились в плоские. After some time, sufficient to further fix the cells on the microspheres, add the remaining amount of medium to create the desired working volume with subsequent continuous stirring. Figure 2 presents photomicrography, which shows dermal fibroblasts attached to microspheres from PHB-PHV, according to figure 1 after 22 hours after seeding. Most dermal fibroblasts attached to microspheres have turned from spherical to flat.
Альтернативно клетки, выделенные из тканевого эксплантанта, могут быть посеяны непосредственно в биореакторе. Например, из тканевого эксплантанта размером 4 см2 получают (2-5)•107 клеток, что достаточно для достижения плотности посева от 3 до 5 клеток/микросферу в 1 л среды.Alternatively, cells isolated from a tissue explant can be seeded directly in the bioreactor. For example, from a tissue explant with a size of 4 cm 2 receive (2-5) • 10 7 cells, which is enough to achieve a seeding density of 3 to 5 cells / microsphere in 1 l of medium.
Клетки дермального фибробласта, закрепленные на микросферах, затем выращивают в культуральной суспензии в биореакторе, имеющем обычно рабочий обьем от 250 мл до нескольких литров. Возможно получить реальный имплантант кожи с использованием клеток, культивированных в биореакторе объемом 1 л. При средней площади поверхности 5000 см2/г сухого веса микросфер и плотности микросфер от 3 до 5 мг/мл получают эффективную площадь поверхности от 2 до 2,5 м2 на 1 л рабочего объема. Клетки в конце концов покрывают всю эту поверхность, создавая сравнимый слой кожи для дальнейшей миграции и размножения in vivo.Dermal fibroblast cells attached to the microspheres are then grown in culture suspension in a bioreactor, which usually has a working volume of 250 ml to several liters. It is possible to obtain a real skin implant using cells cultured in a 1 L bioreactor. With an average surface area of 5000 cm 2 / g dry weight of the microspheres and a density of microspheres of 3 to 5 mg / ml, an effective surface area of 2 to 2.5 m 2 per 1 liter of working volume is obtained. Cells eventually cover this entire surface, creating a comparable layer of skin for further migration and reproduction in vivo.
Ожоги меньшей площади могут быть обработаны культурой из сосуда меньшего объема, включая 250-мм прядильную колбу. Может быть использован усложненный биореактор с тщательным контролем и регулированием параметров. Например, такой как описан в патенте US N 4906577 (Armstrong, Fleming & Grenzowski), опубликованном 6 марта 1990. Альтернативно может быть использован простой контейнер с перемешиванием в CO2 инкубаторе. От начала посева клеток до конечной стадии выгрузки покрытых клетками микросфер из биореактора внутри сосуда поддерживают стерильность известным образом.Smaller burns can be treated with culture from a smaller vessel, including a 250 mm spinning flask. A sophisticated bioreactor with close monitoring and control of parameters can be used. For example, such as described in US Pat. No. 4,906,577 (Armstrong, Fleming & Grenzowski), published March 6, 1990. Alternatively, a simple container with agitation in a CO 2 incubator can be used. From the beginning of cell seeding to the final stage of unloading the cell-coated microspheres from the bioreactor inside the vessel, sterility is maintained in a known manner.
Подобно статичной или полустатичной технологии культивирования клеток, практикуемой для участков с ячеистой матрицей, описанной выше, выращивание клеток в суспензии в биореакторе дает более высокую продуктивность ячейки. Это было доказано развитием в суспензии культуры клеток, закрепленных на микросферах, представляющих небольшие шарики диаметром от 100 до 200 мкм с площадью поверхности около 5000 см2/г, обычно из сшитого декстрана. Некие ряды клеток были выращены на микроносителях для доказательства продуктивности элемента при выращивании клеток и/или образовании продукта, превышающей продуктивность, достигаемую в статическом культивировании в тканевой культуральной колбе (van Wezel, A. L. "Growth of Cell Strains and Primary Cells in Microcarriers in Homogeneous Culture" Nature 216:64-65; October 7, 1967).Like the static or semi-static cell culture technology practiced for the cell matrix regions described above, growing cells in suspension in a bioreactor gives higher cell productivity. This has been proven by the development of a suspension of cell culture, mounted on microspheres, representing small balls with a diameter of 100 to 200 μm with a surface area of about 5000 cm 2 / g, usually from crosslinked dextran. Certain rows of cells were grown on microcarriers to prove the productivity of the element upon cell growth and / or product formation exceeding that achieved by static cultivation in a tissue culture flask (van Wezel, AL "Growth of Cell Strains and Primary Cells in Microcarriers in Homogeneous Culture" Nature 216: 64-65; October 7, 1967).
Статичные культураторы для получения пересадок кожи на подложках в виде ячеистых листов в тканевых культуральных контейнерах имеют отношение эффективная поверхность/объем (S/V) около 2-5 см-1 в сравнении с отношением S/V около 150 см-1 для микросфер, суспендированных при концентрации 25 г/л. Более того, суспензионное культивирование менее трудоемко, а культура является более гомогенной, ввиду чего проблемы газопередачи, истощения питательной среды и накопления питательной среды не являются столь ограничивающими. Например, для получения 2 м2 новой ткани с использованием ячеистой матрицы потребуется приблизительно 250 тканевых культуральных колб из расчета обычно 80 см2 площади свободной поверхности на одну колбу.Static cultivators for producing skin grafts on cellular sheet substrates in tissue culture containers have an effective surface / volume (S / V) ratio of about 2-5 cm -1 in comparison with an S / V ratio of about 150 cm -1 for microspheres suspended at a concentration of 25 g / l. Moreover, suspension cultivation is less time consuming and the culture is more homogeneous, due to which the problems of gas transmission, depletion of the nutrient medium and accumulation of the nutrient medium are not so limiting. For example, to obtain 2 m 2 of new tissue using a honeycomb matrix, approximately 250 tissue culture flasks would be required, typically 80 cm 2 of free surface area per flask.
Предпочтительно дермальные фибробластовые клетки выращивают в биореакторе до тех пор, пока они не достигнут стадии слияния или приблизительного слияния друг с другом, при которой клетки почти целиком покрывают микросферу. Слияние клеток обычно достигается в течение 7 дней. Однако возможно использовать покрытые клетками микросферы терапевтически и до этого времени в стадии приближения к слиянию, когда популяция клеток находится еще в состоянии высокой миграции и быстрого размножения. Затем клетки концентрируют удалением избытка культуральной жидкости и промывают in situ соответствующим буфером или раствором для получения суспензии микросфера/клетка. В противоположность обычной практике культивирования с микроносителем, согласно которой затем используют такой фактор, как трипсин для удаления клеток с микроносителем, согласно настоящему изобретению дермальные фибробластовые клетки не удаляют с микросфер. Суспензию микросфер с клетками затем наносят непосредственно на рану таким же образом, как раствор или мазь. Благодаря однородности суспензии микросфер каждая микросфера имеет одинаковое число закрепленных на ней клеток, что приводит к гомогенному распределению при дальнейшем нанесении на поврежденную кожу. Более того, существует гомогенность фазы роста клеток в области повреждения кожи даже в случае обширной области повреждения,
В противоположность участку ячеистой матрицы, описанному выше, изобретение позволяет снизить количество манипуляций с клетками. Это в свою очередь снижает вероятность повреждения самих клеток и сводит к минимуму вероятность загрязнения, приводящего к инфицированию раны.Preferably, dermal fibroblast cells are grown in a bioreactor until they reach the stage of fusion or approximate fusion with each other, in which the cells almost completely cover the microsphere. Cell fusion is usually achieved within 7 days. However, it is possible to use cell-coated microspheres therapeutically, and until that time, are in the process of approaching fusion, when the cell population is still in a state of high migration and rapid reproduction. The cells are then concentrated by removing excess culture fluid and washed in situ with an appropriate buffer or solution to obtain a microsphere / cell suspension. In contrast to conventional microcarrier cultivation practice, whereby a factor such as trypsin is then used to remove microcarrier cells, the dermal fibroblast cells are not removed from the microspheres according to the present invention. A suspension of microspheres with cells is then applied directly to the wound in the same way as a solution or ointment. Due to the uniformity of the suspension of microspheres, each microsphere has the same number of cells attached to it, which leads to a homogeneous distribution upon further application to damaged skin. Moreover, there is homogeneity of the cell growth phase in the area of skin damage, even in the case of a wide area of damage,
In contrast to the area of the cellular matrix described above, the invention reduces the number of manipulations with cells. This in turn reduces the likelihood of damage to the cells themselves and minimizes the likelihood of contamination leading to infection of the wound.
Нанесенные на рану клетки в соответствии с изобретением могут быть легко распределены по всей поверхности раны. Это является очень важным преимуществом, поскольку клетки, выращенные на ячеистой матрице, и даже кожа для пересадки, полученная от пациента, часто имеют множество неконтактных зон, в которых не могут быть полностью восстановлены. Консистенция суспензии позволяет скорректировать контурные изменения раны. Это является большим преимуществом перед плоскостными имплантантами согласно известному ранее уровню техники. Во-первых, рана редко имеет равномерную глубину с гладким плоским основанием. Во-вторых, может распространяться на значительную площадь. Например, специалисту ясно, что при обработке ожога, образованного вдоль всей длины руки на тыльной ее стороне, встречается много естественных изгибов вдоль всей длины руки. Изобретение предлагает имплантант, который может заполнить даже самую глубокую рану для ее эффективного лечения и более естественной трехразмерной регенерации ткани в месте повреждения. Cells applied to the wound in accordance with the invention can be easily distributed over the entire surface of the wound. This is a very important advantage, since cells grown on a cellular matrix, and even skin for transplantation received from a patient, often have many non-contact areas in which they cannot be completely restored. The consistency of the suspension allows you to adjust the contour changes in the wound. This is a great advantage over planar implants according to the prior art. Firstly, the wound rarely has a uniform depth with a smooth flat base. Secondly, it can spread over a significant area. For example, it is clear to a specialist that when treating a burn formed along the entire length of the arm on its back, there are many natural bends along the entire length of the arm. The invention provides an implant that can fill even the deepest wound for its effective treatment and more natural three-dimensional tissue regeneration at the site of injury.
Пример неравномерного повреждения слоя кожи по всей его толщине показан на фиг.3. Повреждение кожи 10 распространяется сквозь эпидерму 11 и дерму 12 к находящемуся под ней мускулу 13. Специалисту понятно, что плоскостная пересадка кожи не обеспечит адекватного имплантанта кожи для повреждения такого типа. На фиг.4 схематично показано то же самое повреждение кожи 10 с имплантантом заменителя здоровой кожи 20 согласно изобретению. An example of uneven damage to the skin layer throughout its thickness is shown in FIG. Damage to the
Заменитель здоровой кожи 20 создает имплантант дермальных фибробластов 21 и кератиноцитов 22. Последовательные слои дермальных фибробластов могут быть нанесены на рану поверх слоя дермальных фибробластов, например, с целью корректировки любых дальнейших изменений контура. Также возможно нанесение на рану суспензии, полученных от донора дермальных фибробластов с микросферами, с последующим нанесением на нее суспензии, полученных от пациента дермальных фибробластов с микросферами.
Использование клеток в условиях слияния или близких к слиянию на микросферах не только обеспечивает высокую концентрацию клеток на месте повреждения кожи, но и увеличивает эффективность клеток. Клетки животных имеют тенденцию лучше функционировать, если они находятся в микрокосме, таком как обнаруживается в условиях слияния иди близких к слиянию популяции клеток на микросфере. Достигается также улучшении производства факторов роста и распределения особенно, у клеток, находящихся в тесном контакте друг с другом в результате межклеточной регуляции, включая аутокринное и паракринное взаимодействие, уменьшения диффузиональных ограничений и так далее. Нанесение дермального слоя позволяет быстрее получать структурный протеиновый коллаген и другие факторы роста и закрепления. Ранее нанесение дермальных фибробластов может снизить или предотвратить сжатие кожи, что является главной причиной образования шрамов и потери избытка жидкости. Дермальные фибробласты могут дифференцироваться и объединяться по оси в ране для эффективного соединения раны, особенно, если повреждением кожи является продольный разрез. Ранее нанесение микросфер, покрытых фибробластами, приводит к лучшему залечиванию раны и уменьшает страдания пациента. The use of cells under conditions of fusion or close to fusion on microspheres not only provides a high concentration of cells at the site of skin damage, but also increases the efficiency of cells. Animal cells tend to function better if they are in a microcosm, such as found in a fusion, or go close to a fusion of a cell population on the microsphere. It is also achieved by improving the production of growth factors and distribution, especially in cells that are in close contact with each other as a result of intercellular regulation, including autocrine and paracrine interactions, reducing diffusion restrictions, and so on. The application of the dermal layer allows you to quickly obtain structural protein collagen and other growth and binding factors. Earlier application of dermal fibroblasts can reduce or prevent skin contraction, which is the main cause of scarring and loss of excess fluid. Dermal fibroblasts can differentiate and combine axially in the wound to effectively connect the wound, especially if the skin lesion is a longitudinal incision. Earlier application of microspheres coated with fibroblasts leads to better healing of the wound and reduces the suffering of the patient.
После нанесения суспензии на рану область раны может быть покрыта газопроницаемым перевязочным средством. Дермальные фибробласты, находящиеся в суспензии микросфер с клетками, затем мигрируют и разрастаются в направлении от микросфер в окружающую ткань и создают непрерывную поверхность в месте повреждения кожи. По прошествии некоторого времени, когда клетки растут, микросферы начинают ресорбировать in vivo. After applying the suspension to the wound, the wound area may be covered with a gas-permeable dressing. Dermal fibroblasts in suspension with microspheres with cells then migrate and grow in the direction from the microspheres to the surrounding tissue and create a continuous surface at the site of skin damage. After some time, when the cells grow, the microspheres begin to resorb in vivo.
Предпочтительно кожный имплантант включает также регенерацию эпидермального слоя. В то время как in vivo создается дермальный фибробластовый слой, клетки эпидермального слоя пациента могут быть культивированы в тканевой культуральной колбе. После получения достаточного количества клеток клетки удаляют со дна тканевой культуральной колбы посредством, например, трипсина. Затем производят посев клеток в биореакторе, содержащем подходящую культуральную среду и микросферы. Как описано выше, другим оптимальным вариантом является использование эпидермальных клеток полученного от пациента тканевого эксплантанта для непосредственного инокулирования микросфер, клетки закрепляют на микросферах и культивируют в суспензии в биореакторе так же, как описано ранее в случае дермальных фибробластов. Специалисту понятно, что может потребоваться использование широкого спектра антибиотиков в начальной фазе размножения клеток ввиду возможности заражения области раны флорой от здоровой кожи и из других источников. Preferably, the skin implant also includes regeneration of the epidermal layer. While the dermal fibroblast layer is created in vivo, the cells of the patient's epidermal layer can be cultured in a tissue culture flask. After obtaining a sufficient number of cells, the cells are removed from the bottom of the tissue culture flask using, for example, trypsin. Cells are then seeded in a bioreactor containing a suitable culture medium and microspheres. As described above, another optimal option is to use epidermal cells from a tissue explant obtained from a patient to directly inoculate microspheres, cells are fixed on microspheres and cultured in suspension in a bioreactor in the same way as previously described in the case of dermal fibroblasts. The specialist understands that it may be necessary to use a wide range of antibiotics in the initial phase of cell reproduction due to the possibility of infection of the wound area with flora from healthy skin and from other sources.
На фиг.5 изображена фотомикрография полученных из плаценты новорожденных кератиноцитов, закрепленных на PHB-PHV микросферах, через 24 ч после посева клеток. Большинство кератиноцитов, закрепившихся на микросферах стали плоскими и потеряли сферическую форму. Как упоминалось выше, микросферы могут быть добавлены в культуральную среду непосредственно перед посевом клеток иди они могут быть предварительно пропитаны в этой среде в течение некоторого времени перед посевом клеток. На фиг.5 изображена микрофотография кератиноцитов, полученных из плаценты новорожденного (neo-natal foreskin) и закрепленных на PHB-PHV микросферах, через 24 ч после посева клеток. Микросферы инкубировали в культуральной среде в течение 24 ч перед посевом клеток. Большинство кератиноцитов, закрепленных на микросферах, приняло плоскую форму. Figure 5 shows photomicrography obtained from the placenta of newborn keratinocytes attached to PHB-PHV microspheres, 24 hours after plating of cells. Most keratinocytes attached to the microspheres became flat and lost their spherical shape. As mentioned above, microspheres can be added to the culture medium just before seeding cells, or they can be pre-impregnated in this medium for some time before seeding cells. Figure 5 shows a micrograph of keratinocytes obtained from the placenta of a newborn (neonatal foreskin) and attached to PHB-PHV microspheres, 24 hours after plating of cells. The microspheres were incubated in the culture medium for 24 hours before plating the cells. Most keratinocytes attached to the microspheres took a flat shape.
После того как эпидермальные клетки, включая кератиноциты, достигнут слияния или приблизительного слияния на микросферах, часть или всю культуральную среду удаляют и получают суспензию покрытых клетками микросфер. Перевязочные средства, если они имеются, удаляют с раны и наносят суспензию поверх слоя дермальных фибробластов для регенерации наружного слоя кожи, благодаря чему создается защитный барьер неповрежденной кожи. After epidermal cells, including keratinocytes, have reached fusion or approximate fusion on the microspheres, part or all of the culture medium is removed and a suspension of cell-coated microspheres is obtained. Dressings, if any, are removed from the wound and a suspension is applied over a layer of dermal fibroblasts to regenerate the outer layer of the skin, thereby creating a protective barrier to intact skin.
После нанесения на рану суспензии эпидермальных клеток место повреждения может быть покрыто газопроницаемым перевязочным средством. Затем клетки эпидермы мигрируют и растут в направлении от микросфер в окружающую ткань для создания непрерывной поверхности заменителя повреждения кожи. По мере роста клеток происходит ресорбция микросфер in vivo. Некоторый процент эпидермальных клеток может быть обработан либо in vivo, либо in vivo специфичным фактором, таким как кальций и/или CAMP для ускорения получения stratum corneum, самого верхнего слоя мертвых высококератинизированных клеток. Stratum corneum помогает регулировать количество потерянной телом воды, а также предотвращать вторжение микробов в область раны. При контролируемом ускорении дифференциации этого слоя заживленное место раны будет функционировать подобно неповрежденной здоровой кожи. After applying a suspension of epidermal cells to the wound, the site of damage can be covered with a gas-permeable dressing. The epidermal cells then migrate and grow in the direction from the microspheres to the surrounding tissue to create a continuous surface for the substitute for skin damage. As the cells grow, in vivo resorption of the microspheres occurs. A certain percentage of epidermal cells can be treated either in vivo or in vivo with a specific factor, such as calcium and / or CAMP, to accelerate the production of stratum corneum, the topmost layer of dead highly keratinized cells. Stratum corneum helps regulate the amount of water lost by the body, as well as prevent the invasion of germs in the wound area. With a controlled acceleration of the differentiation of this layer, the healed wound site will function like intact healthy skin.
Согласно другому варианту воплощения изобретения в тканевой культуральной колбе культивируют клетки как дермального, так и эпидермального слоев. Этот вариант воплощения изобретения создает возможность развития усиленного паракринного и аутокринного функционирования. При использовании той же самой технологии, которая описана раньше, клетки затем удаляют из тканевой культуральной колбы и производят посев их в биореакторе, содержащем культуральную среду и микросферы. Закрепляют клетки на микросферах в статичных или полустатичных условиях для последующего сокультивирования в суспензии в биореакторе. Индивидуальная микросфера может затем иметь закрепленные на ней клетки обоих как дермального, так и эпидермального слоев. Полученную суспензию микросфер с клетками наносят непосредственно на рану тем же самым образом, как мазь или пасту наносят на рану для восстановления одновременно дермального и эпидермального слоев. According to another embodiment of the invention, cells of both the dermal and epidermal layers are cultured in a tissue culture flask. This embodiment of the invention makes it possible to develop enhanced paracrine and autocrine functioning. Using the same technology as previously described, the cells are then removed from the tissue culture flask and seeded in a bioreactor containing the culture medium and microspheres. Cells are fixed on microspheres under static or semi-static conditions for subsequent co-cultivation in suspension in a bioreactor. An individual microsphere can then have cells of both the dermal and epidermal layers attached to it. The resulting suspension of microspheres with cells is applied directly to the wound in the same way as an ointment or paste is applied to the wound to restore both the dermal and epidermal layers.
Как это случается in vivo, дифференцирующиеся кератиноциты стремятся мигрировать в самые верхние места раны, что приводит к естественному образованию stratum corneum. Затем рана может быть покрыта газопроницаемым перевязочным средством до эффективного ее заживления в результате естественного преобразования дермального и эпидермального компонентов. As it happens in vivo, differentiating keratinocytes tend to migrate to the highest places of the wound, which leads to the natural formation of stratum corneum. Then the wound can be covered with a gas-permeable dressing until its effective healing as a result of the natural transformation of the dermal and epidermal components.
Согласно еще одному варианту воплощения изобретения дермальные фибробласты и клетки, полученные из эпидермального слоя культивируют независимо друг от друга в отдельных тканевых культуральных колбах. Дермальные фибробласты удаляют из соответствующей тканевой культуральной колбы посредством, например, трипсина и производят их посев в сосуде, содержащем соответствующую клеточную культуральную среду и микросферы. Затем закрепляют дермальные фибробласты на микросферах в статичных или полустатичных условиях. According to another embodiment of the invention, dermal fibroblasts and cells obtained from the epidermal layer are cultured independently in separate tissue culture flasks. Dermal fibroblasts are removed from the corresponding tissue culture flask using, for example, trypsin, and they are seeded in a vessel containing the appropriate cell culture medium and microspheres. Then dermal fibroblasts are fixed on the microspheres in static or semi-static conditions.
Аналогичным образом эпидермальные клетки, включая кератиноциты, удаляют из соответствующей тканевой культуральной колбы посредством, например, трипсина и производят их посев в другом сосуде, содержащем подходящую клеточную культуральную среду и микросферы. Затем эпидермальные клетки закрепляют на микросферах в статичных или полустатичных условиях. Микросферы, покрытые дермальными фибробластами, и микросферы, покрытые эпидермальными клетками, затем вводят в один и тот же биореактор для последующего сокультивирования их. Similarly, epidermal cells, including keratinocytes, are removed from the corresponding tissue culture flask using, for example, trypsin, and they are seeded in another vessel containing a suitable cell culture medium and microspheres. Then the epidermal cells are fixed on the microspheres in static or semi-static conditions. Microspheres coated with dermal fibroblasts and microspheres coated with epidermal cells are then introduced into the same bioreactor for subsequent co-cultivation of them.
Полученную суспензию покрытых клетками микросфер затем наносят на рану для одновременного восстановления дермального и эпидермального слоев. Затем рана может быть покрыта газопроницаемым перевязочным средством. The resulting suspension of cell-coated microspheres is then applied to the wound to simultaneously restore the dermal and epidermal layers. The wound may then be covered with a gas permeable dressing.
Согласно еще одному варианту воплощения изобретения дермальные фибробласты закрепляют на микросферах и подвергают быстрому размножению в биореакторе. По истечении некоторого времени производят посев клеток из эпидермального слоя в биореакторе для последующего закрепления на микросферах, ранее покрытых в некоторой степени дермальными фибробластами. В результате кератиноциты могут извлечь пользу из паракриновых эффектов фибробластов. According to another embodiment of the invention, dermal fibroblasts are fixed on microspheres and subjected to rapid propagation in a bioreactor. After some time, the cells are sown from the epidermal layer in the bioreactor for subsequent attachment to microspheres previously covered to some extent with dermal fibroblasts. As a result, keratinocytes may benefit from the paracrine effects of fibroblasts.
Изобретение может быть также использовано для имплантации in vivo меланоцитов с целью придания коже естественной пигментации и для защиты от УФ. The invention can also be used for in vivo implantation of melanocytes in order to impart natural pigmentation to the skin and to protect against UV.
В области косметической медицины, например, для залечивания шрамов при ранениях, прыщах и т. д. , эпидермальный слой и преимущественно небольшой процент расположенного под ним дермального слоя может быть удален хирургическим путем посредством дерматома или другого подходящего хирургического инструмента. После этого на предварительно обработанную область непосредственно наносят суспензию покрытых клетками микросфер в один иди более слоев для корректировки контурных изменений. In the field of cosmetic medicine, for example for treating scars for wounds, acne, etc., the epidermal layer and a predominantly small percentage of the dermal layer below it can be surgically removed with a dermatome or other suitable surgical instrument. After that, a suspension of cell-coated microspheres in one or more layers is directly applied to the pre-treated area to correct contour changes.
Используемые по изобретению микросферы могут быть изготовлены из различных материалов, которые являются биосовмастимыми и способны к ресорбции в тело пол воздействием in vivo естественных энзимов без образования токсичных побочных продуктов. The microspheres used according to the invention can be made of various materials that are biocompatible and capable of resorption into the body floor by exposure to in vivo natural enzymes without the formation of toxic by-products.
Подходящими материалами для микросфер являются натуральные или синтетические биоресорбирующиеся материалы, такие как полигидроксибутират (PHB), сополимер PHB - полигидроксивалериат (PHB-PHV), PHB с полиэфирными связями, полилактидогликолиды, липиды, фосфолипиды, полилактоны, полиэфиры, полилактиды, полигликолиды, полиангидриды, коллаген, желатин или другие ресорбирующиеся материалы, не оказывающие отрицательного действия на ткань во время лечения (т.е. нетоксичные по отношению к клеткам изначально или через конечные продукты ресорбции). Эти материалы могут быть использованы в чистом виде или в виде смеси материя лов для улучшения физико-химических свойств или с целью контроля скорости их разложения. Suitable materials for microspheres are natural or synthetic bioresorbable materials, such as polyhydroxybutyrate (PHB), copolymer PHB - polyhydroxyvaleriate (PHB-PHV), polyester-linked PHB, polylactidoglycolides, lipids, phospholipids, polylactones, polyesters, polymeric polyolactides , gelatin or other resorbable materials that do not adversely affect the tissue during treatment (i.e., are not toxic to the cells initially or through the end products of resorption). These materials can be used in pure form or as a mixture of materials to improve physicochemical properties or to control the rate of their decomposition.
Предпочтительно микросферы имеют плотность от 1,01 до 1,04 г/мл для облегчения смешения и суспендирования их в культуральной среде. Микросферы могут быть относительно равными или с изменяющейся поверхностью и иметь микропористость от 30 до 80% с размером пор от 30 до 80 мкм. Preferably, the microspheres have a density of from 1.01 to 1.04 g / ml to facilitate mixing and suspension in a culture medium. The microspheres can be relatively equal or with a changing surface and have a microporosity of 30 to 80% with a pore size of 30 to 80 microns.
Микросферы имеют относительно большую площадь поверхности, например, около 5000 см2/г сухого веса. Для сравнения ячеистые матрицы согласно известной ранее плоскостной технологии имеют обычно площадь поверхности от 200 до 700 см2/г. Более того, для достижения адекватной прочности необходимо больший расход материала для изготовления ячеистой матрицы. Соответственно значительно больше потребуется материала для получения имплантанты с такой же поверхностной площадью, и, следовательно, больше материала должно быть ресорбировано in vivo при использовании ячеистой матрицы.The microspheres have a relatively large surface area, for example, about 5000 cm 2 / g dry weight. For comparison, cell matrices according to previously known planar technology typically have a surface area of 200 to 700 cm 2 / g. Moreover, to achieve adequate strength, a greater consumption of material for the manufacture of a cellular matrix is necessary. Accordingly, much more material will be needed to obtain implants with the same surface area, and therefore, more material must be resorbed in vivo when using a cellular matrix.
Специалисту ясно, что в заменителе живой кожи по изобретению могут быть использованы и другие структуры, такие как цилиндрические, яйцевидные, вафлеобразные. It will be apparent to one skilled in the art that other structures, such as cylindrical, ovoid, wafer-like, can be used in the substitute for living skin according to the invention.
Микросферы могут состоять из ядра из одного вида материала с оболочкой в виде наружного слоя или покрытия из другого материала для улучшения ресорбционных и функциональных свойств, включая плотность заряда, способность к закреплению других химикатов или компонентов, улучшение закрепления клеток и распределения. Например, покрытие фосфолипидом способствует образованию полярной поверхности с функциональными фосфатными группами. Ацильные группы фосфолипидов создают более гидрофобную поверхность микросфер. На эту часть фосфолипидов затем могут быть закреплены различные химикаты и биомолекулы. Кроме того, микросферы могут быть покрыты некоторыми stratum corneum липидами, включая фосфолипиды и сфингозины для улучшения антимикробной активности. Сфингозины особенно хороши для ингибирования размножения микробов на мкг уровнях (Antimicrobial activity of sphingosines, J. Invest Dermatol, 98: 269-273, 1992). Microspheres can consist of a core of one type of material with a shell in the form of an outer layer or a coating of another material to improve resorption and functional properties, including charge density, the ability to adhere other chemicals or components, and improve cell adherence and distribution. For example, phospholipid coating promotes the formation of a polar surface with functional phosphate groups. The acyl groups of phospholipids create a more hydrophobic surface of the microspheres. Various chemicals and biomolecules can then be attached to this part of the phospholipids. In addition, the microspheres may be coated with certain stratum corneum lipids, including phospholipids and sphingosines to improve antimicrobial activity. Sphingosines are especially good for inhibiting microbial reproduction at microgram levels (Antimicrobial activity of sphingosines, J. Invest Dermatol, 98: 269-273, 1992).
На фиг. 7 изображена гистограмма данных, полученных на цитофлуорометре для измерения жизнеспособности клеток. Жизнеспособность клеток измеряют с помощью флуорохрома специально для живых клеток и флуорохрома специально для мертвых клеток. In FIG. 7 shows a histogram of data obtained on a cytofluorometer for measuring cell viability. Cell viability is measured using fluorochrome specifically for living cells and fluorochrome specifically for dead cells.
Результаты измерений выражают как "Условия флуоресцирующие элементы" и наносят на гистрограмму в виде крестиков, обозначающих живые клетки, и в виде черточек, обозначающих мертвне клетки. Интерпретация данных скорректирована набором данных 1 и 2 соответственно для фосфатного буферного раствора и для контрольного. Кератиноциты из одной и той же колонии клеток были посеяны на PHB и PHB с покрытием фосфолипидом и в каждом случае инкубированы в течение 24 ч. Измеряли жизнеспособность закрепленных клеток на соответствующих образцах посредством флуорохромов, описанных выше. Образцы без закрепленных на них клеток также измеряли на флуорохромах для дополнительной коррекции с учетом специфичности ресорбируемого материала. Образцы свободные от клеток представлены набором данных 3,5,7 и 9 как корректирующие факторы для набора данных 4,6,8 и 10, соответственно. The measurement results are expressed as "Conditions of fluorescent elements" and applied to the histogram in the form of crosses denoting living cells, and in the form of dashes representing dead cells. The interpretation of the data is adjusted by the
Набор данных 4 и 8 представляет собой жизнеспособность кератиноцитов, закрепленных на PHB, в то время как набор данных 6 и 10 показывает PHB с покрытием фосфолипидами. Ресорбирующиеся материалы, соответствующие набору данных 3,4,5 и 6, подвергали стерилизации в автоклаве перед посевом клеток, в то время как ресорбирующиеся материалы, соответствующие набору данных 7,8,9 и 10 стерилизовали без термообработки окисью этилена. Данные свидетельствуют о высокой жизнеспособности клеток на этих ресорбирующихся материалах. Более того, метод предварительной стерилизации (паром или окисью этилена) не влияет на эффективность закрепления или жизнеспособность популяции клеток. Согласно другому варианту воплощения изобретения микросферы получают из смеси полисахарида и ресорбирующегося материала, так что ресорбирующийся материал неравномерно распределен по массе ядра. Полисахарид (такой как, декстран или крахмал) может быть разрушен или удален химическими или энзиматическими средствами перед нанесением на микросферы покрытия из клеток кожи, оставляя открытой структуру для гидролиза ресорбирующегося материала in vivo. Этот вид микросфер снижает диффузионные ограничения питательных веществ или промежуточных продуктов метаболизма, благодаря чему дополнительно ускоряется рост клеток. Кроме того, различные факторы, например, факторы роста и другие, введенные внутрь или на поверхность микросфер, удаляются более быстро, благодаря чему облегчается доступ к этим факторам в определенное время в период лечения.
Альтернативно микросферы могут быть использованы с неповрежденным полисахаридным компонентом для ресорбции во время быстрого размножения клеток in vitro и in vivo. Alternatively, microspheres can be used with an intact polysaccharide component for resorption during rapid cell propagation in vitro and in vivo.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения микросферы ресорбируют со скоростью, сравнимой с распространением популяции клеток. Таким образом, по мере ресорбции микросфер клетки растут внутрь небольших пустот, образуемых при частичном удалении ресорбирующихся микросфер, благодаря чему сводится к минимуму образования шрама и изменение контура. In a preferred embodiment, the microspheres resorb at a rate comparable to the spread of a cell population. Thus, as the microspheres are resorbed, the cells grow inside small voids formed by the partial removal of the resorbable microspheres, thereby minimizing the formation of a scar and changing the contour.
Один из подходов к выбору материалов и/или факторов или материала покрытий заключается в выборе одной комбинации для дермального слоя и другой для эпидермального слоя. Предпочтительно микросферы в эпидермальном слое ресорбируются гораздо быстрее, чем ниже расположенный материал для дермального слоя. Это способствует более естественной миграции и распространению кератиноцитов на расположенный ниже дермальный слой. Возможно также использование разных покрытий для разных видов клеток, хотя может быть пригодным один тип покрытия. Микросферы могут иметь и другие свойства, которые им придают введением добавок внутрь или на поверхность микросфер, например, иммобилизацией, инкапсулированием, ковалентным присоединением или простой адсорбцией. Эти добавки используют для ускорения размножения клеток, для улучшения локальной окружающей среды in vivo с последующей имплантацией и/или для контроля удаления определенного фактора. Такие добавки могут быть введены внутрь или на поверхность почти всех микросфер имплантанта либо только на их часть. One approach to selecting materials and / or factors or coatings is to choose one combination for the dermal layer and another for the epidermal layer. Preferably, the microspheres in the epidermal layer are resorbed much faster than the lower material for the dermal layer. This contributes to a more natural migration and the spread of keratinocytes to the dermal layer below. It is also possible to use different coatings for different types of cells, although one type of coating may be suitable. Microspheres can also have other properties that are given to them by introducing additives inside or onto the surface of the microspheres, for example, by immobilization, encapsulation, covalent attachment, or simple adsorption. These additives are used to accelerate cell growth, to improve the local environment in vivo, followed by implantation and / or to control the removal of a specific factor. Such additives can be introduced inside or on the surface of almost all microspheres of the implant, or only part of them.
Например, особенно важным является контролируемое поступление антимикробных факторов, так как многие из них цитотоксичны как по отношению к дермальным фибробластам, так и по отношению к кератиноцитам, что создает отрицательный эффект при заживлении раны. Улучшения контролируемого поступления антимикробного фактора достигают предварительной обработкой микросфер антимикробным фактором, что приводит к меньшему отрицательному влиянию на заживление раны в случае содержания асептика. For example, the controlled entry of antimicrobial factors is especially important, since many of them are cytotoxic both to dermal fibroblasts and to keratinocytes, which creates a negative effect on wound healing. Improvements in the controlled entry of the antimicrobial factor are achieved by pretreatment of the microspheres with the antimicrobial factor, which leads to a less negative effect on wound healing in the case of aseptic content.
Альтернативно поверхность микросфер может быть предварительно обработана для облегчения закрепления на них клеток, например, закрепляющим фактором таким, как трипептид аргиноглициноаспарагиновой кислоты (RGD) или поли-L-лизин. На фиг.8 изображена фотомикрография, на которой показаны дермальные фибробласты, полученные из плаценты новорожденного (neo-natal foreskin) и закрепленные на PHB-RHV микросферах, обработанных RGD в качестве закрепляющего фактора через 1 ч после посева клеток. На фиг.9 изображена фотомикрография, на которой показаны те же дермальные фибробласты, закрепленные на PHB-PHV микросферах, обработанных RGD, что и на фиг.8, но через 22 ч после посева клеток. Большинство клеток, которые закрепились на микросфере, превратились из сферических в плоские. Alternatively, the surface of the microspheres can be pretreated to facilitate cell attachment to them, for example, by a fixing factor such as arginoglycine aspartic acid tripeptide (RGD) or poly-L-lysine. Fig. 8 shows photomicrography showing dermal fibroblasts obtained from neonatal foreskin placenta and attached to PHB-RHV microspheres treated with RGD as a fixing
На фиг.10 изображена фотомикрография дермальных фибробластов, полученных из плаценты новорожденных (neo-natal foreskin) и закрепленных на стеклянной поверхности (контрольный опыт) после 26 ч инкубации. На фиг.11 изображена фотомикрография дермальных фибробластов, полученных из плаценты новорожденных (neo-natal foreskin) и закрепленных на плоскостной поверхности PHB-PHV после 26 ч инкубации. На фиг.12 изображены дермальные фибробласты, полученные из плаценты новорожденных (neo-natal foreskin) и закрепленные на плоскостной поверхности из PHB-PHV, обработанной RGD, и инкубированных в течение 26 ч. Figure 10 shows photomicrography of dermal fibroblasts obtained from neonatal foreskin placenta and fixed to a glass surface (control experiment) after 26 hours of incubation. 11 shows photomicrography of dermal fibroblasts obtained from neonatal foreskin placenta and attached to the planar surface of PHB-PHV after 26 hours of incubation. 12 shows dermal fibroblasts obtained from neonatal foreskin placenta and secured to a flat surface from RGD-treated PHB-PHV and incubated for 26 hours.
Живые клетки на фиг. 10-12 помечены красителем нейтрально красным (Neutral Red). Краситель активно выбирается клетками, чтобы проиллюстрировать на фиг.11 и 12, что клетки на используемых биоресорбирующихся материалах являются высокожизнеспособными. Living cells in FIG. 10-12 are marked with Neutral Red. The dye is actively selected by the cells to illustrate in FIGS. 11 and 12 that the cells on the bioresorbable materials used are highly viable.
Другие факторы, которые могут быть введены в микросферы, включают факторы роста, такие как фактор эпидермального роста (EGF), трансформирующий фактор роста-альфа (TGA), трансформирующий фактор роста-бета (TGF-бета), фактор роста кератиноцитов (KGF), фактор роста основных фибробластов (bFGF) и фактор-I инсулиноподобного роста (TGF-1). Контролируемое поступление этих факторов может быть достигнуто использованием микросфер для лучшего регулирования заживления раны, поскольку в случае слишком быстрого поступления митогенного фактора (фактора роста) или ангиогенного фактора (вызывающего рекапилляризацию раны) на месте раны может образовываться шрам. На поверхности микросфер могут быть иммобилизованы также факторы роста с образованием постоянной ковалентной связи, так что клетки контактируют с иммобилизованным фактором роста. Other factors that can be introduced into the microspheres include growth factors such as epidermal growth factor (EGF), transforming growth factor-alpha (TGA), transforming growth factor-beta (TGF-beta), keratinocyte growth factor (KGF), basic fibroblast growth factor (bFGF) and insulin-like growth factor-I (TGF-1). The controlled entry of these factors can be achieved by using microspheres to better control wound healing, because if the mitogenic factor (growth factor) or angiogenic factor (causing recapillarization of the wound) is too fast, a scar may form at the site of the wound. Growth factors can also be immobilized on the surface of the microspheres with the formation of a constant covalent bond, so that the cells come into contact with the immobilized growth factor.
На микросферы могут быть закреплены моноклональные антитела для регулирования локального in vivo уровня TGF-бета, например, во избежание излишнего поступления этого фактора в определенном месте в процессе заживления раны. Поступление обычного количества TGF-бета может привести к диспропорциональному избыточному воспроизводству коллагена фибробластами и клетками макрофагами. Monoclonal antibodies can be attached to the microspheres to regulate the local in vivo level of TGF-beta, for example, to avoid excessive supply of this factor in a certain place during wound healing. The intake of the usual amount of TGF-beta can lead to a disproportionate excessive reproduction of collagen by fibroblasts and macrophage cells.
Ресорбции микросфер способствует введение в микросферы энзимов, таких как липаза, деполимераза и дегидрогеназа. Эти энзимы способствуют ресорбции под действием других эндогенных энзимов in vivo или свободных радикалов, генерированных телом (например, клетками макрофагами), которые могут атаковать структуральные связи, что приводит к деполимеризации биоресорбирующегося материала. The resorption of microspheres is facilitated by the introduction of enzymes into the microspheres, such as lipase, depolymerase and dehydrogenase. These enzymes promote resorption by other endogenous in vivo enzymes or free radicals generated by the body (for example, macrophage cells) that can attack structural bonds, resulting in depolymerization of the bioresorbable material.
Возможно также, что некоторые присоединенные к микросферам или введенные в них вещества могут быть получены непосредственно от пациента. Например, фактор роста, полученный из пластинок крови (PDGF) (известный как способствующий заживлению раны), может быть получен из пластинок крови пациента и присоединен внутри микросфер или на их поверхности. Для этого необходим относительно небольшой образец крови, например, 100-200 мл. It is also possible that some substances attached to or introduced into the microspheres can be obtained directly from the patient. For example, growth factor derived from blood platelets (PDGF) (known as wound healing aid) can be obtained from a patient’s blood platelets and attached to or on the surface of microspheres. This requires a relatively small blood sample, for example, 100-200 ml.
Другие добавки включают: полиамины, уменьшающие гипертрофированные шрамы; вещества, придающие биостатичные, микробицидальные и антиотторгающие свойства, и протеиноиды, повышающие активность и/или стабильность. Other additives include: polyamines that reduce hypertrophic scars; substances that impart biostatic, microbicidal and anti-rejective properties, and proteinoids that increase activity and / or stability.
Кроме того, факторы роста, миграции, ангиогенезиза и другие факторы могут быть введены внутрь или на поверхность дополнительных микросфер, на которые не предусматривается нанесения клеток. С этой целью можно использовать ультрамалые микросферы, так как не требуется использовать их в большом количестве, благодаря чему снижается количество материала, подлежащего ресорбции. Эти ультрамалые микросферы с диаметром от 10 до 50 мкн могут быть распределены вместе с большими покрытыми клетками микросферами в области раны либо введены дополнительно в нужный момент времени,
Окружающие ткани могут быть обработаны хемотактичными, ангиогенными и митогенными факторами, которыми покрывают поверхность таких не содержащих клеток микросфер, чтобы улучшить среду для миграции клеток, доставку питательных веществ, миграцию и рост. Другим преимуществом изобретения является то, что несмотря на относительно низкую стабильность этих факторов в растворе, они могут быть приготовлены в свежем виде непосредственно перед обработкой раны покрытыми клетками микросферами. Эти микросферы могут быть распределены и поданы одновременно с клетками или до них с тем, чтобы способствовать клеточной миграции, ангиогенезизу и/или быстрому размножению. Таким образом, может быть создана программируемая среда для ускоренной регенерации ткани и миграции в область раны, В результате может быть увеличена расположенная ниже капиллярная сеть для "нормального" питания нанесенных клеток.In addition, growth, migration, angiogenesis, and other factors can be introduced inside or onto the surface of additional microspheres, on which cell deposition is not intended. For this purpose, it is possible to use ultrafine microspheres, since it is not required to use them in large quantities, thereby reducing the amount of material to be resorbed. These ultra-small microspheres with a diameter of 10 to 50 microns can be distributed together with large cell-coated microspheres in the wound area or introduced additionally at the right time.
The surrounding tissues can be treated with chemotactic, angiogenic and mitogenic factors that cover the surface of such cell-free microspheres to improve the environment for cell migration, nutrient delivery, migration and growth. Another advantage of the invention is that in spite of the relatively low stability of these factors in solution, they can be prepared fresh immediately before treating the wound with microspheres coated with cells. These microspheres can be distributed and served simultaneously with or before the cells in order to facilitate cell migration, angiogenesis and / or rapid reproduction. Thus, a programmable environment can be created for accelerated tissue regeneration and migration to the wound area. As a result, the lower capillary network can be enlarged for the “normal” nutrition of the applied cells.
Значительные успехи были достигнуты в последние несколько лет в создании культуральной среды, не содержащей полученной от животных сыворотки. Это особенно важно для технологий, предназначенных для применения в клиниках для людей. Сыворотка, обычно получаемая из бычачьих источников, не только является совершенно неопределенной, но может также служить источником загрязнений конечного продукта и привести к изменяющимся результатам. Определенная, не содержащая сыворотку среда является подходящей для культивирования дермальных фибробластов и кератиноцитов. В промышленности выпускается множество не содержащих сыворотки культуральных сред, например, Clonetics, Corporation KGM, FGM и GIBCO KGM. Significant successes have been achieved over the past few years in creating a culture medium that does not contain animal serum. This is especially important for technologies intended for use in clinics for people. Serum, usually obtained from bovine sources, is not only completely uncertain, but can also serve as a source of contamination of the final product and lead to variable results. A specific serum-free medium is suitable for culturing dermal fibroblasts and keratinocytes. Many serum-free culture media are available in industry, for example, Clonetics, Corporation KGM, FGM and GIBCO KGM.
В процессе сокультивирования кератиноцитов и дермальных фибробластов, кератиноциты требуют меньшего содержания кальция в среде для быстрого роста и предотвращения конечной дифференциации. При высоком содержании кальция (>0,1 мМ), кератиноциты имеют тенденцию к медленному росту и претерпевают конечную дифференциацию, приводящую к апоптозису (запрограммированной смерти клеток). In the process of co-cultivation of keratinocytes and dermal fibroblasts, keratinocytes require a lower calcium content in the medium for rapid growth and to prevent final differentiation. With a high calcium content (> 0.1 mM), keratinocytes tend to slow growth and undergo a final differentiation leading to apoptosis (programmed cell death).
Дермальные фибробласты обычно выращивают в среде с содержанием кальция от 1 до 3 мМ, что обеспечивает их нормальный рост и функционирование соответственно, согласно одному из вариантов дермальные фибробласты сначала культивируют в среде с концентрацией кальция более 0,1 мМ. Через некоторое время клетки промывают раствором фосфатного буфера (PBS) in situ для удаления среды роста. Затем в тканевую культуральную колбу, содержащую культивированные дермальные фибробласты, добавляют кератиноциты и другую среду с пониженной концентрацией кальция. Результатом дальнейшего культивирования является снижение роста фибробластов и хороший рост кератиноцитов. Такие условия являются идеальными, так как они способствуют росту слоя кератиноцитов в присутствии фибробластов без роста фибробластов поверх кератиноцитов. Хотя фибробласты и не размножаются быстро, они могут произвести требующиеся кератиноцитам факторы для оптимального роста и построения дермальной поверхности. Факторы, произведенные фибробластами, которые способствуют оптимальному росту/организации кератиноцитов, включают фибронектин и TGF-бета. Dermal fibroblasts are usually grown in a medium with a calcium content of 1 to 3 mM, which ensures their normal growth and functioning, respectively, according to one embodiment, dermal fibroblasts are first cultured in a medium with a calcium concentration of more than 0.1 mM. After some time, the cells are washed with a solution of phosphate buffer (PBS) in situ to remove the growth medium. Then, keratinocytes and another medium with a low calcium concentration are added to a tissue culture flask containing cultured dermal fibroblasts. The result of further cultivation is a decrease in the growth of fibroblasts and good growth of keratinocytes. Such conditions are ideal since they promote the growth of the keratinocyte layer in the presence of fibroblasts without the growth of fibroblasts on top of keratinocytes. Although fibroblasts do not multiply rapidly, they can produce the factors required by keratinocytes for optimal growth and construction of the dermal surface. Factors produced by fibroblasts that promote optimal growth / organization of keratinocytes include fibronectin and TGF-beta.
Изобретение создает потенциал для географической централизации средств для обработки ран или ожогов в случаях действенной манипуляции клетками. Нанесение дермальных фибробластов при повреждениях всего или части кожного слоя может быть произведено более быстро при создании местного "банка" полученных от донора, включая умерших, дермальных фибробластов, проявляющих низкую аллергенность в трансплантатах. The invention creates the potential for the geographical centralization of agents for treating wounds or burns in cases of effective cell manipulation. Applying dermal fibroblasts in case of damage to all or part of the skin layer can be done more quickly when creating a local "bank" received from a donor, including deceased, dermal fibroblasts, which exhibit low allergenicity in transplants.
Тканевый эксплантант, полученный от пациента, может затем транспортироваться в соответствующей транспортирующей среде, подобной используемой при транспортировании органов для трансплантации (такой как, ViaSpan (торговая марка) UW Solution, Dupont или другая сохраняющая среда) в центр разведения клеток для культивирования кератиноцитов, в то время как пациент уже будет обработан суспензией дермальных фибробластов с микросферами. Обычно тканевый эксплантант размером 4 см2 может быть быстро транспортирован и увеличен, если потребуется до размеров, достаточных для обработки эквивалентной тканевой площади размером несколько квадратных метров в течение от одной до трех недель.The tissue explant obtained from the patient can then be transported in an appropriate transport medium similar to that used for transporting organs for transplantation (such as ViaSpan (trademark) UW Solution, Dupont or other preservation medium) to a cell dilution center for keratinocyte culture, while the patient will already be treated with a suspension of dermal fibroblasts with microspheres. Typically, a 4 cm 2 tissue explant can be quickly transported and expanded if necessary to sizes sufficient to process an equivalent tissue area of several square meters in size for one to three weeks.
Рост достаточного количества клеток для обработки происходит значительно скорее и более эффективно, чем при обычном описанном выше подходе. The growth of a sufficient number of cells for processing occurs much faster and more efficiently than with the usual approach described above.
После достижения необходимого размера клеток популяции, покрытые клетками микросферы, могут быть собраны, концентрированы и помещены в сохраняющую среду для доставки в удаленный центр обработки. В относительно небольшом объеме может быть на микросферах транспортировано большое число клеток, порядка 107 клеток/мл. В этом состоит преимущество перед плоскостной технологией, требующей большого числа контейнеров для эквивалентного количества клеток. Кроме того, транспортирование ячеистой матрицы затруднено хрупкой природой приготовления ткани. Суспензия микросфер с клетками согласно изобретению менее хрупка и все же может удовлетворительно переносить перевозки в далеко не идеальных условиях.After reaching the required cell size, populations coated with microsphere cells can be collected, concentrated and placed in a preservation medium for delivery to a remote processing center. In a relatively small volume, a large number of cells, on the order of 10 7 cells / ml, can be transported on microspheres. This is an advantage over planar technology, requiring a large number of containers for an equivalent number of cells. In addition, the transportation of the cellular matrix is complicated by the fragile nature of the preparation of the fabric. The suspension of microspheres with cells according to the invention is less fragile and can nevertheless satisfactorily transfer transport under far from ideal conditions.
Покрытые клетками микросферы можно транспортировать в среде подобно используемой для транспортировки трансплантатов органов, таких как сердце. Более того, среда может быть адаптирована к включению перфторуглеводородов для лучшего переноса кислорода. Суспензия микросфер с клетками либо совсем не требует, либо требует небольшой дополнительной обработки перед нанесением на поврежденную кожу. Для их транспортирования могут быть также использованы известные технологии, такие как тангенциальные мембраны или мембраны из полого волокна, сохраняющие микросферы с клетками во время манипуляции со средой, в которой они находятся. Cell-coated microspheres can be transported in a medium similar to that used to transport organ transplants, such as the heart. Moreover, the medium can be adapted to include perfluorocarbons for better oxygen transfer. Suspension of microspheres with cells either does not require at all, or requires a little additional processing before applying to damaged skin. Known technologies such as tangential membranes or hollow fiber membranes retaining microspheres with cells during manipulation of the medium in which they are located can also be used to transport them.
Ранее описанные имплантанты с ячеистой матрицей обычно крио-консервируют перед транспортировкой. Однако специалисту ясно, что крио-консервирующая среда может содержать диметилсульфоксид (DMSO), который требует сложной техники, включая стерильную среду, и множество операций, для чего необходима лаборатория тканевой культуры при получении и для удаления его перед имплантацией. Этот вид услуг не всегда имеется на месте, когда или где необходима обработка. The previously described cellular matrix implants are typically cryopreserved before transport. However, it is clear to a person skilled in the art that the cryopreservation medium may contain dimethyl sulfoxide (DMSO), which requires complex techniques, including a sterile environment, and many operations, which requires a tissue culture laboratory to obtain and to remove before implantation. This type of service is not always available on site when or where processing is needed.
Изобретение позволяет производить быструю и эффективную обработку повреждений всего или части слоя поврежденной кожи, например, при ожогах и других ранах. В противоположность обычным методам изобретение не требует наложения швов или скобок или других методов закрепления при нанесении пациенту. Оно не сопряжено с проблемами, связанными с конфигурацией и изгибами тела. Более того, нанесение суспензии микросфер с клетками может быть осуществлено как в идеальных, так и далеко не идеальных условиях. The invention allows for quick and effective treatment of damage to all or part of a layer of damaged skin, for example, for burns and other wounds. In contrast to conventional methods, the invention does not require sutures or brackets or other methods of fastening when applied to a patient. It is not fraught with problems associated with the configuration and bending of the body. Moreover, the application of a suspension of microspheres with cells can be carried out both under ideal and far from ideal conditions.
Заменитель живой кожи согласно изобретению может быть также использован как "модель кожи" при опасных и безопасных оценочных испытаниях веществ для фармацевтической, косметической промышленности и бытовой сферы. Эта область расширяется благодаря требованиям к хитрым испытаниям на животных. The substitute for living skin according to the invention can also be used as a “skin model” for hazardous and safe evaluation tests of substances for the pharmaceutical, cosmetic and household industries. This area is expanding due to the demands of cunning animal testing.
Изобретение может быть также использовано в косметике для исправления дефектов кожи. The invention can also be used in cosmetics to correct skin defects.
Claims (26)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9210574.1 | 1992-05-18 | ||
GB929210574A GB9210574D0 (en) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | Biotherapeutic cell-coated microspheres for wound/burn and prothesis implant applications |
PCT/CA1993/000187 WO1993023088A1 (en) | 1992-05-18 | 1993-04-23 | Biotherapeutic cell-coated microspheres |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94046192A RU94046192A (en) | 1996-10-10 |
RU2104039C1 true RU2104039C1 (en) | 1998-02-10 |
Family
ID=10715656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94046192A RU2104039C1 (en) | 1992-05-18 | 1993-04-23 | Live skin substituent, method of its preparing and method of live skin lesion treatment |
Country Status (16)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5830507A (en) |
EP (1) | EP0641223B1 (en) |
JP (1) | JP2820796B2 (en) |
KR (1) | KR950701533A (en) |
AT (1) | ATE203916T1 (en) |
BR (1) | BR9306375A (en) |
CA (1) | CA2135999C (en) |
DE (1) | DE69330562T2 (en) |
DK (1) | DK0641223T3 (en) |
ES (1) | ES2161229T3 (en) |
GB (1) | GB9210574D0 (en) |
GR (1) | GR3036741T3 (en) |
NZ (1) | NZ252661A (en) |
PT (1) | PT641223E (en) |
RU (1) | RU2104039C1 (en) |
WO (1) | WO1993023088A1 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA014044B1 (en) * | 2008-07-09 | 2010-08-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аква-Альянс" | Nanosomal pharmaceutical form of a long acting preparation for treating hepatitis c (variants) |
US8093211B2 (en) | 2000-07-31 | 2012-01-10 | Bar-Ilan University | Methods and pharmaceutical compositions for healing wounds |
US8349793B2 (en) | 2010-01-11 | 2013-01-08 | Heal0r, Ltd. | Method for treatment of inflammatory disease and disorder |
US8367606B2 (en) | 2005-08-29 | 2013-02-05 | Healor Ltd. | Method and compositions for prevention and treatment of diabetic and aged skin |
US8507431B2 (en) | 2003-08-07 | 2013-08-13 | Healor Ltd. | Methods for accelerating wound healing by administration of a preadipocyte modulator or an adipocyte modulator |
US9155702B2 (en) | 2007-03-27 | 2015-10-13 | Peptron Co., Ltd | Composition and microsphere for controlled-release of exendin, and method preparing the same |
RU2616866C1 (en) * | 2015-12-31 | 2017-04-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Bioresorbable micro-carrier for cell delivery to region of wound healing and regeneration |
RU2644633C1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-02-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Method for skin cover restoration |
RU2658707C1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-06-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Method of skin recovery |
RU2725890C2 (en) * | 2009-12-04 | 2020-07-07 | Магле Аб | Microspheres of hydrolysed starch with endogenous charged ligands |
Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5654267A (en) * | 1988-12-20 | 1997-08-05 | La Jolla Cancer Research Center | Cooperative combinations of ligands contained within a matrix |
IL115728A0 (en) * | 1994-10-25 | 1996-01-19 | Boehringer Mannheim Gmbh | Biomaterial containing epithelial cells and use thereof as a transplant |
IL118376A0 (en) * | 1996-05-22 | 1996-09-12 | Univ Ben Gurion | Polysaccharide sponges for cell culture and transplantation |
US20020037566A1 (en) * | 1997-04-16 | 2002-03-28 | Rees Riley S. | Cell-coated supports |
US5972332A (en) * | 1997-04-16 | 1999-10-26 | The Regents Of The University Of Michigan | Wound treatment with keratinocytes on a solid support enclosed in a porous material |
US5861149A (en) * | 1997-06-04 | 1999-01-19 | Polyheal Ltd. | Methods for wound treatment |
WO1999021963A1 (en) * | 1997-10-25 | 1999-05-06 | Roche Diagnostics Gmbh | Autodegradable microcarriers and their use |
US6378527B1 (en) * | 1998-04-08 | 2002-04-30 | Chondros, Inc. | Cell-culture and polymer constructs |
MXPA00010110A (en) * | 1998-04-17 | 2002-08-06 | Angiogenix Inc | Therapeutic angiogenic factors and methods for their use. |
IL136583A0 (en) * | 1998-10-23 | 2001-06-14 | Polyheal Ltd | Compositions of microspheres for wound healing |
DE19937102A1 (en) * | 1999-08-06 | 2001-02-15 | Universitaetsklinikum Freiburg | Tissue replacement and process for its manufacture |
US7056503B2 (en) * | 1999-08-19 | 2006-06-06 | Regents Of The University Of Michigan | Enclosures housing cell-coated supports for treating tumors |
DE19949290A1 (en) * | 1999-10-12 | 2001-04-26 | Albrecht Bettermann | Particulate construct for use in transplantation medicine |
KR20010110945A (en) | 2000-06-09 | 2001-12-15 | 김정용 | Method for penile augmentation with autodermal cell culture |
US6719970B1 (en) | 2000-07-10 | 2004-04-13 | Alkermes Controlled Therapeutics, Inc. | Method of generating cartilage |
US20060258562A1 (en) * | 2000-07-31 | 2006-11-16 | Healor Ltd. | Methods and pharmaceutical compositions for healing wounds |
US20100129332A1 (en) * | 2000-07-31 | 2010-05-27 | Tamar Tennenbaum | Methods and pharmaceutical compositions for healing wounds |
US20030148924A1 (en) * | 2002-07-09 | 2003-08-07 | Tamar Tennenbaum | Methods and pharmaceutical compositions of healing wounds |
JP2002281964A (en) * | 2000-12-26 | 2002-10-02 | Sanyo Chem Ind Ltd | Cell production method |
AUPR289601A0 (en) * | 2001-02-05 | 2001-03-01 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Method of tissue repair |
US20050129776A1 (en) * | 2002-05-03 | 2005-06-16 | Inserm | Microparticles supporting cells and active substances |
FR2839260B1 (en) * | 2002-05-03 | 2005-02-25 | Inst Nat Sante Rech Med | MICROPARTICLES BASED ON BICOMPATIBLE AND BIODEGRADABLE MATERIAL SUPPORTING CELLS AND BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES |
US7402323B2 (en) * | 2002-08-21 | 2008-07-22 | Akpharma, Inc. | Compositions and methods for treating skin conditions |
JP2007500196A (en) * | 2003-05-24 | 2007-01-11 | バイヤースドルフ・アクチエンゲゼルシヤフト | Tissue culture medium used as a cosmetic ingredient |
DE502004004962D1 (en) * | 2003-06-23 | 2007-10-25 | Fraunhofer Ges Forschung | METHOD FOR DIFFERENTIATING STEM CELLS IN CELLS THAT PRODUCE A PANCREATIC HORMONE |
US20070020754A1 (en) * | 2003-10-20 | 2007-01-25 | Rui Yuge | Cell handling device, human tissue regeneration composition, and human tissue regeneration method |
US20080107743A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Akpharma Inc. | Composition and method for enhancing skin cell growth, proliferation and repair |
WO2008154141A2 (en) * | 2007-05-22 | 2008-12-18 | Prelief Inc. | Compositions and methods for preventing, minimizing and healing skin irritation and trauma |
AU2008281374B2 (en) * | 2007-07-30 | 2012-05-31 | Healor Ltd. | Pharmaceutical composition for treating wounds and related methods |
US20100278798A1 (en) * | 2007-09-27 | 2010-11-04 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Methods and systems for forming biocompatible materials |
WO2009086535A2 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for forming patterned extracellular matrix materials |
PL2288376T3 (en) | 2008-04-18 | 2016-07-29 | Collplant Ltd | Methods of generating and using procollagen |
CN102066904B (en) | 2008-06-13 | 2015-07-15 | 株式会社资生堂 | Skin-substitutive membrane, metal mold, and method of evaluating agent for external application onto skin |
JP5241764B2 (en) * | 2010-03-31 | 2013-07-17 | テルモ株式会社 | Evaluation method for biocompatible materials |
CN110960513A (en) * | 2019-11-29 | 2020-04-07 | 苏州瑞微生物科技有限公司 | Microsphere array and preparation method and application thereof |
CN113201481B (en) * | 2021-04-19 | 2023-10-13 | 清华大学深圳国际研究生院 | Skin microsphere and preparation method and application thereof |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2461002A1 (en) * | 1979-07-13 | 1981-01-30 | Inst Nat Sante Rech Med | METHOD FOR STIMULATING THE GROWTH OF HUMAN EPIDERMIC CELLS AND PRODUCTS USING THE SAME |
CA1215922A (en) * | 1984-05-25 | 1986-12-30 | Connaught Laboratories Limited | Microencapsulation of living tissue and cells |
DE3688168T2 (en) * | 1985-08-14 | 1993-10-28 | Memorial Hospital Cancer | Epidermal cell extracts and methods to improve wound healing and to regenerate the epidermis. |
FR2597499A1 (en) * | 1986-04-18 | 1987-10-23 | Merieux Inst | PROCESS FOR MICROBIOLOGICAL CULTURE ON COLLAGEN MEDIA, MEDIA FOR THIS PROCESS AND PRODUCTS OBTAINED |
NZ222413A (en) * | 1986-11-05 | 1991-06-25 | Ethicon Inc | Compositions containing a polypeptide growth factor and a water-soluble cellulose polymer stabiliser |
US5015584A (en) * | 1987-10-14 | 1991-05-14 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Epidermal graft system |
GB8803697D0 (en) * | 1988-02-17 | 1988-03-16 | Deltanine Research Ltd | Clinical developments using amniotic membrane cells |
CA1307225C (en) * | 1988-07-19 | 1992-09-08 | David W. Armstrong | Cell culture bioreactor |
US5135915A (en) * | 1988-10-14 | 1992-08-04 | Genentech, Inc. | Method for the treatment of grafts prior to transplantation using TGF-.beta. |
DE69017820T2 (en) * | 1989-04-25 | 1995-10-05 | Children's Medical Center Corp., Boston, Mass. | IMPLANTS FOR LARGE QUANTITIES OF CELLS ON POLYMERIC MATRICES. |
US4996154A (en) * | 1989-05-04 | 1991-02-26 | Millipore Corporation | Method for growing cellular tissue |
US5618531A (en) * | 1990-10-19 | 1997-04-08 | New York University | Method for increasing the viability of cells which are administered to the brain or spinal cord |
-
1992
- 1992-05-18 GB GB929210574A patent/GB9210574D0/en active Pending
-
1993
- 1993-04-23 EP EP93911706A patent/EP0641223B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-23 PT PT93911706T patent/PT641223E/en unknown
- 1993-04-23 RU RU94046192A patent/RU2104039C1/en not_active IP Right Cessation
- 1993-04-23 US US08/338,596 patent/US5830507A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-23 ES ES93911706T patent/ES2161229T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-23 BR BR9306375A patent/BR9306375A/en not_active Application Discontinuation
- 1993-04-23 NZ NZ252661A patent/NZ252661A/en not_active IP Right Cessation
- 1993-04-23 DE DE69330562T patent/DE69330562T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-23 WO PCT/CA1993/000187 patent/WO1993023088A1/en active IP Right Grant
- 1993-04-23 DK DK93911706T patent/DK0641223T3/en active
- 1993-04-23 CA CA002135999A patent/CA2135999C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-23 AT AT93911706T patent/ATE203916T1/en not_active IP Right Cessation
- 1993-04-23 JP JP5519724A patent/JP2820796B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-23 KR KR1019940704108A patent/KR950701533A/en not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-09-27 GR GR20010401598T patent/GR3036741T3/en not_active IP Right Cessation
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8093211B2 (en) | 2000-07-31 | 2012-01-10 | Bar-Ilan University | Methods and pharmaceutical compositions for healing wounds |
US8507431B2 (en) | 2003-08-07 | 2013-08-13 | Healor Ltd. | Methods for accelerating wound healing by administration of a preadipocyte modulator or an adipocyte modulator |
US8367606B2 (en) | 2005-08-29 | 2013-02-05 | Healor Ltd. | Method and compositions for prevention and treatment of diabetic and aged skin |
US9155702B2 (en) | 2007-03-27 | 2015-10-13 | Peptron Co., Ltd | Composition and microsphere for controlled-release of exendin, and method preparing the same |
EA014044B1 (en) * | 2008-07-09 | 2010-08-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аква-Альянс" | Nanosomal pharmaceutical form of a long acting preparation for treating hepatitis c (variants) |
RU2725890C2 (en) * | 2009-12-04 | 2020-07-07 | Магле Аб | Microspheres of hydrolysed starch with endogenous charged ligands |
US8349793B2 (en) | 2010-01-11 | 2013-01-08 | Heal0r, Ltd. | Method for treatment of inflammatory disease and disorder |
RU2616866C1 (en) * | 2015-12-31 | 2017-04-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Bioresorbable micro-carrier for cell delivery to region of wound healing and regeneration |
RU2644633C1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-02-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Method for skin cover restoration |
RU2658707C1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-06-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Method of skin recovery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK0641223T3 (en) | 2001-10-01 |
KR100381207B1 (en) | 2003-10-23 |
EP0641223B1 (en) | 2001-08-08 |
AU668959B2 (en) | 1996-05-23 |
PT641223E (en) | 2001-12-28 |
RU94046192A (en) | 1996-10-10 |
NZ252661A (en) | 1996-09-25 |
WO1993023088A1 (en) | 1993-11-25 |
AU4257993A (en) | 1993-12-13 |
CA2135999C (en) | 1999-07-13 |
DE69330562T2 (en) | 2002-05-29 |
GR3036741T3 (en) | 2001-12-31 |
ES2161229T3 (en) | 2001-12-01 |
JPH07507063A (en) | 1995-08-03 |
CA2135999A1 (en) | 1993-11-25 |
GB9210574D0 (en) | 1992-07-01 |
JP2820796B2 (en) | 1998-11-05 |
ATE203916T1 (en) | 2001-08-15 |
KR950701533A (en) | 1995-04-28 |
DE69330562D1 (en) | 2001-09-13 |
BR9306375A (en) | 1997-03-04 |
EP0641223A1 (en) | 1995-03-08 |
US5830507A (en) | 1998-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2104039C1 (en) | Live skin substituent, method of its preparing and method of live skin lesion treatment | |
JP3646882B2 (en) | Artificial skin containing a biocompatible substance based on a hyaluronic acid derivative as a support | |
CN102482698B (en) | The extracellular matrix compositions of conditioned medium and the cell cultivated under the conditions of low oxygen content | |
KR101650957B1 (en) | Extracellular matrix compositions | |
KR100771058B1 (en) | Scaffolds removed lipid for human volume replacement or cell culture and use thereof | |
US20050129730A1 (en) | Tissue composites and uses thereof | |
AU3552099A (en) | Creation of three-dimensional tissues | |
NZ536611A (en) | Vascularization enhanced intestinal submucosa tissue graft constructs prepared by seeding intestinal submucosa tissue in vitro with endothelial cells or endothelial cell precursors | |
JP2005537845A (en) | Fibrin cell support and method of use thereof | |
AU5569190A (en) | Method for implanting large volumes of cells on polymeric matrices | |
JP2003047652A (en) | Yarn comprising connective tissue particle and polymer | |
US20160333320A1 (en) | Skin equivalent culture | |
Lafrance et al. | Novel living skin replacement biotherapy approach for wounded skin tissues | |
JPH1147258A (en) | Medical base material containing gelatin and collagen | |
JP4260139B2 (en) | Cell culture membrane support device | |
JP3738273B2 (en) | Improved keratinocyte culture and use thereof | |
US9259445B2 (en) | Integrated implant system (IIS) biocompatible, biodegradable and bioactive, comprising a biocompatible sterile porous polymeric matrix and a gel, integrating in situ the tridimensional matrix structure | |
AU759066B2 (en) | 3D matrix for producing cell transplants | |
AU668959C (en) | Biotherapeutic cell-coated microspheres | |
WO2007141028A2 (en) | Integrated implant system (iis) biocompatible, biodegradable and bioactive, comprising a biocompatible sterile porous polymeric matrix and a gel, integrating in situ the tridimensional matrix structure | |
JP2003265169A (en) | Biotissue-like structure, method for culturing bone marrow stem cell and culture kit | |
RU2822238C1 (en) | Graft-tissue-engineered perichondrium for cartilage restoration of subject | |
RU2014359C1 (en) | Three-dimensional bioactive carrier for mammalian cells and tissues cultivation | |
Bharti et al. | Biomaterials and Scaffolds in Stem Cell Therapy | |
JPH01170466A (en) | Intracorporeal implant material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070424 |